遗传学第十三章免疫的遗传分析

第十三章 免疫的遗传分析一、免疫系统简介人体免疫系统免疫器官免疫细胞免疫效应分子免疫应答 体液免疫（ humoral immunity）：由 B淋巴细胞分泌的抗体（免疫球蛋白， Ig）介导的免疫反应 . 由辅助性 T淋巴细胞（ helper T cell， Th）协助， B淋巴细胞分泌抗体。 抗体识别并与特定的抗原结合，形成抗原 -抗体复合体。 由巨噬细胞（ macrophage）或补体（ complement）除去抗原抗体复合物。 细胞介导的免疫（ cell-mediated immunity）： 由细胞毒性 T细胞 cytotoxic（ killer） T cells， Tc完成。 被感染的靶细胞将抗原降解成片段。 MHC蛋白将外来抗原片段呈递到靶细胞表面。 Tc细胞用 T细胞受体识别并去除被呈递的抗原片段。 B淋巴细胞的发育与记忆 通过 Ig基因重排，骨髓中的 pre-B细胞转变成 B-细胞。 外来抗原的初始刺激，激发 B-细胞的初始应答（primary response）和 B细胞记忆（ B cell memory）。 外来抗原的再次刺激，激发记忆细胞的次级应答（ secondary response）。二、抗原的遗传（一）抗原（二）组织相容性抗原系统1、主要组织相容性复合体2、 HLA人类的 HLA位于 6号染色体短臂，长度约为4000kb.可分为三类。a, HLA-b,HLA-c,HLA-HLA的遗传方式： 单倍型遗传 ;高度多态性三、抗体的遗传（一）抗体的结构及类型 Ig是由两条相同的轻链（ light chains， L）和两条相同的重链（ heavy chains， H）组成的四聚体。哺乳类一般能产生 106-108种不同的抗体，因此分别需要 103-104种不同的轻链和重链。 轻链和重链都由两个重要区域组成，即 N-端的可变区（variable region， V）和 C-端稳定区（ constant region， C），分别由 V基因和 C基因编码。 VL和 VH结合成 V-domain，识别抗原，为抗原 -抗体结合区。 铰链（ hinge）区，具有可折性，便于抗原 -抗体结合时调节位置。u类型l以重链抗原性分类IgG , IgA ,IgM ,IgD, IgE 五类。l以轻链抗原性分型， 两型。（二）基因组成在所有被研究种属中， 胚胎期 免疫球蛋白基因结构基本相似。1、轻链有 和 两种，人类中分别位于 2号和 22号染 色体上。 每个轻链 Ig基因家族中，许多 V基因片段与少得多的 C基因片段相连。2、重链H链基因族在人类中位于 14号染色体上。 每个重链 Ig基因家族包括大量 VH基因片段 ,少量 D（ diversity）片段和 J（ joining）片段及 C基因 . 人类 Ig的 V区种系信息多样性：轻链基因座约有300VA基因片段 ,6个以上 J-C基因片段，因此具有产生 1800种轻链的潜力；重链基因座有约 300VH基因片段， 20个 D片段和 4个 J片段 ,则可能产生24000种重链。（三）免疫球蛋白基因的表达1、活性轻链的形成前 B细胞中 ,V-J连接成 VL ；然后VL 与 C基因片段连接成活性轻链基因群；转录出轻链前体 mRNA;剪接成轻链 mRNA。2、重链基因的重排3、免疫球蛋白基因重排的机制 所有片段的边界的一致序列由七聚体和九聚体组成，并由 12bp或 23bp的间隔序列将其分开，参与剪接反应。 剪接反应的规则是具有一种间隔序列的一致序列只能与具另一类型的间隔序列的一致序列连接。（四）免疫球蛋白基因表达的调控1、等位排斥 (allelic exclusion等位排斥（ allelic exclusion）：一个杂合个体的细胞只表达一对等位基因中的一个，如每一个 B淋巴细胞克隆发生 V-J和 V-D-J重排时，只有一种重组表型出现，只产生一种轻链（ 或 ）和一种重链。