Geração de diversidade

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Geração de diversidadeGeração de diversidade
Produzido por Deygiane Xavier
Imunologia
01
Diversidade combinatória:
Diversidade juncional:
Durante o processo de recombinação
somática a partir da união dos
diferentes segmentos gênicos VDJ para
a cadeia pesada ou cadeia beta ou VDJ
para a cadeia leve e cadeia alfa dos
receptores linfocitários, é feito uma
diversidade resultante do próprio
processo que é uma análise
combinatória.
Além desse mecanismo que gera
diversidade nos receptores em termos
de sequência de resíduos de
aminoácidos, também existem outros
mecanismos que estão relacionados
inclusive com os erros que podem
acontecer no processo de cortar e unir
pedaços de DNA durante o processo
de recombinar.
A geração de diversidade entenda-se
como diversidade de receptores que
tem origem na diversidade do genoma
que codifica esses receptores
linfocitários.
_Depende da quantidade segmentos V,
D e J.
_Inserção de nucleotídeos P;
_Inserção de nucleotídeos N.
Existem basicamente dois mecanismos
de geração de diversidade o primeiro é a
diversidade combinatória que depende
da quantidade de quais segmentos
gênicos VDJ vão ser utilizados para
formação do gene funcional dos
receptores. Lembrando que existem
diferenças entre as cadeias alfa e beta
do TCR e das cadeias pesadas e leves
dos BCR. 
Além dessa diversidade combinatória
também vai existir uma diversidade
juncional, quando os segmentos gênicos
estão sendo unidos podem ocorrer erros
e aí o aparato de reparo que existe
dentro do núcleo das células eucarióticas
vai ser utilizado fazendo uma inserção
de nucleotídeos para que possa ser
transcrito em um DNA que
posteriormente possa ser traduzido.
A diversidade juncional é feita de duas
formas: pela inserção de nucleotídeos
que nós já chamamos de nucleotídeo P
e também pelos nucleotídeos N.
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Por causa exatamente da diversidade
juncional que são os mecanismos de
inserção de nucleotídeos na hora que
está se montando a recombinação
somática, então no ponto de ligação
entre o segmento VD ou entre os
segmentos DJ pode haver inserção de
nucleotídeos e essa inserção de
nucleotídeos é que vai amplificar a
possibilidade de produção de diferentes
receptores no caso aqui só da cadeia
pesada.
Para computar a possibilidade que
receptores tem que se considerar
também à contribuição das cadeias
leves. As cadeias leves ou processo de
inserção de nucleotídeos é menos
comum, então o número de
possibilidades é dependente da
combinação do número de segmentos
gênicos V e J lembrando que os genes
de cadeia leve não têm segmentos
gênicos D.
O mesmo princípio cabe aos TCRs do
tipo alfa beta onde há o total de
possibilidades de combinação que é o
produto do número de segmentos
gênicos VDJ. Para a cadeia alfa não
existe a presença do segmento D.
É importante entender um pouco o peso
que cada um tem na capacidade de
produzir receptores linfocitários
diferentes.
Se pensarmos apenas na questão da
análise combinatória N que existe entre
os diferentes segmentos gênicos para
geração de diversidade dos receptores
linfocitários e tomarmos como um
primeiro exemplo o segmento gênicos
que estão na cadeia pesada nesse
quadro aqui que é a representação do
número de segmentos gênicos presentes
na espécie humana, então nós vamos
ver que tem 45 segmentos V, 23
segmentos D e aproximadamente 6
segmentos J. 
Se pensarmos que a diversidade seria
fruto exclusivamente dessa combinação
de segmentos gênicos nós teremos uma
possibilidade de aproximadamente
6133 de diferentes genes, resultados da
recombinação VDJ, ou seja,
aproximadamente 6100 possibilidades
diferentes de cadeias pesadas de
imunoglobulinas na espécie humana.
Só que ao se analisar a sequência de
resíduos de aminoácidos que estão
presentes nesses receptores o número é
bem maior chega em torno de 100
bilhões de possibilidades e por que que
ocorre?
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Quando está ocorrendo o processo de
recombinação somática é formada a
estrutura do grampo. O grampo é aquela
ligação temporária de uma estrutura
entre as fitas complementares e existe
um conjunto de proteínas protegendo a
ponta cortada da molécula de DNA.
Logo em seguida é feita a clivagem do
grampo e quando ocorre essa clivagem
do grampo nas 2 extremidades dos
segmentos gênicos que vão ser unidos,
esse processo não necessariamente gera
fitas complementares. Quando são
inseridos nucleotídeos para as fitas
complementares, resultante da clivagem
do grampo são chamados de
nucleotídeos P e entre o espaço das 2
moléculas de DNA que vão ser unidas em
uma só no momento da junção à a
inserção de nucleotídeos N. Então há
tanta variação por inserção dos
nucleotídeos P como pela inserção de
novos nucleotídeos chamados de
nucleotídeos N. 
É assim que é gerado a diversidade
juncional e acaba tendo um peso
significativo na diversidade de receptores
linfocitários.
Inserção de nucleotideosInserção de nucleotideosInserção de nucleotideos