Biologia

W jaki sposób układ odpornościowy rozpoznaje każdy antygen, nawet produkowany przez ciągłe mutujące wirusy i nigdy wcześniej nie napotkany w ewolucji naszego gatunku? W latach 50. duński naukowiec Niels Jerne z Instytutu Immunologii w Bazylei, David Talmage z Uniyersity of Chicago oraz Frank Macfarlane Burnet z Walter and Eliza Hali Institute for Medical Research w Melbourne sformułowali teorię selekcji klonalnej. Zakładała ona, że zanim limfocyty kiedykolwiek napotkają dany antygen, mają na powierzchni swoisty receptor dla tego antygenu. Po wniknięciu antygenu do organizmu i związaniu z odpowiednim receptorem na limfocycie dochodziłoby do aktywacji tego limfocytu, który dawałby początek klonowi komórek z identycznymi receptorami. Słabym punktem tej hipotezy było to, że nasze komórki musiałyby zawierać miliony oddzielnych genów dla przeciwciał, każdy kodujący cząsteczkę o innej swoistości. Mimo że każda ludzka komórka zawiera ogromne ilości DNA, nie jest go tyle, aby kodował każde z milionów swoistych przeciwciał. W 1965 r. W. J. Dreyer z Instytutu Biochemii na uniwersytecie w Zurichu i Joe Claude Bennett z University of Alabama zasugerowali, że regiony C i V immunoglobulin są kodowane przez dwa oddzielne geny. Początkowo ich hipotezę odrzucono jako niezgodną z dominującym wtedy poglądem, że jeden gen koduje jeden polipeptyd. Technologia potrzebna do sprawdzenia hipotezy Dreyera i Bennetta była niedostępna aż do 1976 r., kiedy to Susumu Tonegawa i współpracownicy z Massachusetts Institute of Technology udowodnili, że oddzielne geny kodują regiony C i V immunoglobulin. Tonegawa pokazał następnie, że cząsteczki immunoglobulin są kodowane przez trzy niezależne rodziny genów, z których każda zawiera dużo segmentów DNA kodujących region V. Rekombinacja tych segmentów podczas dojrzewania limfocytu B jest przyczyną różnorodności przeciwciał.