Generación de diversidad de los receptores

Question 1

Tanto los BCR como los TCR generan diversidad a partir de

Answer 1

La recombinación de segmentos génicos: V (Variable), D (Diversidad) y J (Joining)

Question 2

Es la región más polimórfica tanto del TCR como de la Ig e interactúa con el antígeno de una manera específica

Answer 2

La región determinante de complementariedad 3 (CDR3)

Question 3

VDJ qué es cada letra?

Answer 3

V (Variable): Responsable de la mayor parte de la diversidad en el reconocimiento de Ag´s.
D (Diversidad): Segmento que se recombina entre V y J en la cadena pesada (en BCR) y en algunas cadenas del TCR.
J (Joining): Segmento que se une a los segmentos V y D para formar la región funcional del receptor.

Question 4

El proceso de recombinación crea una _____

Answer 4

Inmensa diversidad combinatoria, que genera diferentes receptores para reconocer diversos antígenos.

Question 5

Existen otros mecanismos que aumentan aún más esta diversidad, como

Answer 5

-Adición de nucleótidos P y N: Nucleótidos que se añaden en los sitios de corte durante la recombinación.
-Recorte por exonucleasa

Question 6

El proceso de recombinación VDJ es crucial para

Answer 6

Generar la diversidad de los receptores BCR y TCR, lo que permite al SI reconocer y responder a una amplia variedad de antígenos.

Question 7

¿En qué consiste la recombinación V(D)J?
de manera general

Answer 7

• Une segmentos génicos V, D y J en la cadena pesada de los BCR o las cadenas β/δ de los TCR.
• En las cadenas ligeras de los BCR o cadenas α/γ de los TCR, solo se recombinan V y J.
  -> objetivo es formar un gen funcional único que codifica para la porción variable del receptor de antígenos

Question 8

Etapas clave del proceso de recombinación
De manera general (4 pasos)

Answer 8

1- Sinapsis: Las proteínas RAG 1 y RAG 2 unen los segmentos V, D y J específicos, acercándolos para la recombinación.
2- Ruptura: Las proteínas RAG 1/2 crean roturas en el ADN entre los segmentos que se van a recombinar
3- Reparación del ADN: En este paso, varias proteínas (como Ku70/Ku80, ADN-PK, Artemis, entre otras) procesan los extremos del ADN roto, añadiendo nt de manera imprecisa para generar diversidad adicional.
4- Unión de ADN: Finalmente, las proteínas Ku70/Ku80, ADN ligasa IV y XRCC4 re-empalman los extremos del ADN para formar una secuencia continua y funcional que puede transcribirse en un receptor BCR o TCR.

Question 9

Secuencias de señal de recombinación (RSS) qué son?

Answer 9

RSS son secuencias de ADN específicas que flanquean los segmentos génicos V, D y J. Estas secuencias guían el proceso de recombinación.

Question 10

Cada RSS consta de _________

Answer 10

Un heptámero altamente conservado (7 bases) y un nonámero (9 bases), separados por un espaciador de tamaño variable:
-Un espaciador de 23 pares de bases (pb) o
-Un espaciador de 12 pb.

Question 11

Regla 12/23

Answer 11

Durante la recombinación, un segmento con una RSS de 12 pb solo puede recombinarse con otro segmento que tenga una RSS de 23 pb.
-> Esta regla asegura que los segmentos V, D y J se recombinen en el orden correcto

Question 12

Importancia de las RSS:

Answer 12

Son necesarias para que las enzimas RAG1 y RAG2 puedan reconocer los sitios correctos en el ADN, cortarlo y realizar la recombinación V(D)J.
-> Esta precisión es crítica para la correcta formación de los receptores BCR y TCR

Question 13

Este paso es esencial para localizar los sitios correctos en el ADN donde ocurrirá la recombinación.

Answer 13

El paso 1 -> El complejo de las proteínas RAG1/2 se une a las secuencias de señal de recombinación (RSS) que flanquean los segmentos génicos V, D y J.

Question 14

Una vez que RAG flanquean los segmentos génicos V, D y J, ¿Qué sigue?

Answer 14

Paso 2: RAG1/2 corta el ADN en los extremos de los segmentos génicos, este corte separa las secuencias de codificación de los segmentos génicos de las RSS
-> Esto crea extremos rotos en el ADN que luego serán procesados para unirse a otros segmentos.

Question 15

Una vez hubo escisión de una hebra de DNA ¿Qué sigue?

Answer 15

Paso 3: En los extremos del ADN de los segmentos V, D y J, se forman horquillas, que son estructuras de ADN donde una hebra queda cerrada mientras la otra es procesada.
Las secuencias de señal generan extremos romos, que serán procesados en pasos posteriores para unirse de forma precisa.
-> romos: ambas hebras del ADN se cortan exactamente en el mismo lugar

Question 16

Después de la escisión y formación de los extremos romos en las secuencias de señal (RSS), es necesario _____

Answer 16

Paso 4 : unir estos extremos para finalizar el proceso.
- Las proteínas Ku70/Ku80 son responsables de estabilizar los extremos romos del ADN
- La ADN ligasa IV, junto con XRCC4, une los extremos romos de las secuencias de señal, sellando estas uniones.

Question 17

En el paso 4, el resultado de la ligadura de los extremos de señal es _______

Answer 17

una estructura cerrada y estable, que evita que las secuencias de señal interfieran con el reordenamiento de los segmentos V, D y J.

Question 18

Después de ligar los extremos de las secuencias señal ¿Qué sigue?

Answer 18

Paso 5: Escisión de la horquilla (secuencia codificante)
- La enzima Artemis, activada por ADN-PKcs, abre las horquillas de ADN en los extremos de los segmentos V y J.
- Este corte puede generar extremos salientes de 5’ o 3’, o en algunos casos, extremos romos, lo cual contribuye a la diversidad genética.

Question 19

Los extremos salientes creados por Artemis, qué provoca?

Answer 19

Paso 6: pueden actuar como sitios de unión para la ADN polimerasa, que añade nucleótidos complementarios en forma de secuencias palindrómicas (nucleótidos P)

Question 20

son esenciales para aumentar la variabilidad en las uniones entre los segmentos V, D y J

Answer 20

Nt P

Question 21

¿Qué ocurre una vez de la adición de nt P?

Answer 21

Paso 7: La ligadura final
La ADN ligasa IV, junto con XRCC4, une los extremos de señal (romos) para completar la reparación de las secuencias de señal a veces con la adición de nucleótidos aleatorios por ADN pol λ o ADN pol μ, incrementando la diversidad.
-> Estos pasos son clave para asegurar que el ADN se cierre correctamente y que los segmentos recombinados formen un gen funcional para los receptores BCR y TCR.

Question 22

Eventos que siguen durante la recombinación V(D)J, específicamente en las cadenas pesadas de los BCR y las cadenas β/δ del TCR.

Answer 22

Paso 8: Las exonucleasas eliminan nucleótidos de los extremos del ADN en las uniones V-D y D-J.
-> Este recorte aumenta la diversidad en las cadenas pesadas, ya que la eliminación de nucleótidos crea nuevas secuencias que no estaban en el ADN original.

Question 23

Después del recorte de nucleótidos, ¿Qué pasa?

Answer 23

Paso 9: TdT agrega nucleótidos no contemplados (N) a las uniones codificadoras de los genes de la cadena pesada, aumentando la variabilidad.

TdT (transferasa terminal de desoxinucleótidos)

Question 24

¿Qué ocurre después de la adición de nt N?

Answer 24

Paso 10: Ligadura y reparación: La ADN ligasa IV, en conjunto con XRCC4, une los extremos codificadores de los segmentos V, D y J, completando la recombinación.

Question 25

Reordenamiento de la primera cadena:
BCR (Célula B)

Answer 25

• El primer paso es la recombinación V(D)J de la cadena pesada.
• Una vez que se forma la cadena pesada, se expresa en la superficie de la célula junto con una cadena ligera sustituta, formando el complejo pre-BCR.

Question 26

Reordenamiento de la primera cadena:
TCR (Célula T)

Answer 26

• En las células T, se recombina primero la cadena beta mediante el mismo proceso de recombinación V(D)J.
• La cadena beta se expresa junto con una cadena alfa sustituta, formando el pre-TCR.2.

Question 27

La expresión del pre-BCR o pre-TCR en la membrana celular envía una señal

Answer 27

que confirma que el reordenamiento de la cadena fue exitoso, permitiendo que la célula continúe madurando.

Question 28

Reordenamiento de la segunda cadena:

Answer 28

Después de recibir la señal del pre-BCR o pre-TCR, la célula procede con la recombinación de la cadena ligera (en las células B) o de la cadena alfa (en las células T).
- Una vez completado este proceso, la célula B o T tendrá un receptor completamente funcional en su membrana

Question 29

Ocurre cuando la horquilla de ADN se escinde de manera asimétrica, creando una
secuencia palindrómica en las uniones codificadoras

Answer 29

Adición de nucleótidos P -> Estos nucleótidos P añaden diversidad adicional a las secuencias, ya que no estaban presentes en la secuencia original del ADN.

Question 30

Mecanismos de diversidad de BCR/TCR (4)

Answer 30

1- Diversidad combinatoria: Múltiples segmentos génicos V, D y J (en cadenas pesadas) y V y J (en cadenas ligeras) se combinan,
2- Adición de nt P
3- Recorte de exonucleasas
4- Adición de nucleótidos N: TdT añade nucleótidos no codificados en las uniones V-D y D-J en las cadenas pesadas, mientras que la DNA pol μ puede hacerlo en cadenas pesadas y ligeras

Question 31

Después de la recombinación V(D)J, las células B inmaduras expresan principalmente el isotipo ______ y por qué?

Answer 31

La IgM se expresa primero porque su región constante (Cμ) está ubicada inmediatamente después de los segmentos recombinados V(D)J, lo que facilita su transcripción y expresión en la membrana..

Question 32

A medida que las células B maduran, comienzan a expresar tanto _________

Answer 32

IgM como IgD en su membrana.
-> gracias a diferentes sitios de poliadenilación en el ARNm, que permiten la expresión de IgD

Question 33

actúan como receptores de membrana en las células B maduras, facilitando su interacción con antígenos.

Answer 33

IgM e IgD

Question 34

Tras la activación, la célula B puede cambiar el isotipo de inmunoglobulina que expresa mediante el proceso de ________

Answer 34

cambio de clase (class switch recombination)
-> Este cambio permite que las células B pasen de expresar IgM a IgG, IgA o IgE, dependiendo de las señales que reciban del entorno. (citocinas y la interacción con LT)

Question 35

IgG, IgA e IgE se secretan principalmente como __

Answer 35

Anticuerpos solubles, no como receptores de membrana, lo que les permite circular y mediar funciones en diferentes tejidos.

Question 36

¿Por qué los linfocitos B de memoria son una excepción en la expresión de inmunoglobulinas?

Answer 36

Porque pueden expresar IgG, IgA o IgE como receptores de membrana, en lugar de solo secretar anticuerpos.
-> permitiendo una respuesta más rápida y eficaz al Ag en infecciones posteriores.