Антитяло
Антителата (наричани още имуноглобулини) са големи Y-образни протеини, които могат да се придържат към повърхността на бактерии и вируси. Те се намират в кръвта или други телесни течности на гръбначните животни. Антителата са ключов елемент в адаптивната имунна система.
Антителата разпознават уникална част от чуждата мишена, наречена антиген. Всеки връх на "Y" на антитялото съдържа структура (като ключалка), която пасва на една конкретна структура, подобна на ключ, на антигена. Това свързва двете структури заедно.
Използвайки този механизъм на свързване, дадено антитяло може да маркира микроба или заразената клетка за атака от други части на имунната система или да неутрализира директно целта си. Производството на антитела е основната функция на хуморалния имунитет.
Всяко антитяло е различно. Всички те са предназначени да атакуват само един вид антиген (на практика това означава вирус или бактерия). Например антитяло, предназначено да унищожава дребна шарка, не може да порази бубонната чума или обикновената настинка.
Въпреки че общата структура на всички антитела е много сходна, тази малка област в края на протеина е изключително променлива. Това позволява съществуването на милиони антитела с различна структура на върха. Всеки от тези варианти може да се свърже с различен антиген. Това огромно разнообразие от антитела позволява на имунната система да разпознава също толкова голямо разнообразие от антигени.
Всяко антитяло се свързва със специфичен антиген; това работи като ключалка и ключ.
1. Район за свързване на фрагмента с антигена2 . Кристализираща се област на фрагмента3 . Тежка верига (синя) с един променлив (V ) Hдомейн, последван от постоянен домейн (C H1), област на шарнир и още два постоянни (C H2 и C H3) домена. 4. Лека верига (зелена) с един променлив (V L) и един постоянен (C ) Lдомейн5 . Място за свързване на антигена (паратоп) 6. Области на пантата
Разнообразие на имуноглобулините
Основен въпрос
Въпреки че в един индивид се произвежда огромно разнообразие от различни антитела, броят на наличните гени за създаване на тези протеини е ограничен от размера на генома.
Съществуват огромен брой щамове на микроби, поради което гръбначните животни се нуждаят от милиони различни антитела. Всъщност хората създават около 10 милиарда различни антитела, всяко от които е способно да свърже отделен антигенен участък. Това трябва да се прави с много по-малък брой гени: общият човешки геном има само около 20 000 гена.
Еволюирали са няколко сложни генетични механизма. Те позволяват на В-клетките на гръбначните животни да генерират огромен брой антитела от сравнително малък брой гени за антитела. Тук не са представени всички подробности, а само резюме.
Разнообразието от антитела се получава чрез комбиниране на сегменти от набор от гени по много различни начини. След това се появяват хипермутации в областта на мястото на свързване на гена за антитела. Това създава допълнително разнообразие.
Тежки вериги
Антителата са гликопротеини, принадлежащи към суперсемейството на имуноглобулините; термините антитела и имуноглобулин често се използват като взаимозаменяеми. Антителата обикновено се състоят от основни структурни единици - всяка с две големи тежки вериги и две малки леки вериги. Съществуват няколко различни типа тежки вериги на антителата и няколко различни вида антитела, които се групират в различни изотипове въз основа на това коя тежка верига притежават. При бозайниците са известни пет различни изотипа антитела. Те помагат да се насочи подходящият имунен отговор за всеки различен вид чужд обект, с който се сблъскват.
Променливи накрайници
Въпреки че общата структура на всички антитела е много сходна, малък участък в края на протеина е изключително променлив, което позволява съществуването на милиони антитела с леко различаващи се структури на върха или места за свързване на антигени. Тази област е известна като хипервариабилна област. Всеки от тези варианти може да се свърже с различен антиген. Това огромно разнообразие от антитела позволява на имунната система да разпознава също толкова голямо разнообразие от антигени. Голямата и разнообразна популация от антитела се генерира от случайни комбинации на набор от генни сегменти, които кодират различни места за свързване на антигени (или паратопи), последвани от случайни мутации в тази област на гена на антителата, които създават допълнително разнообразие. Гените за антитела също се реорганизират в процес, наречен превключване на класове, което позволява едно антитяло да се използва от няколко различни части на имунната система.
Въпроси и отговори
В: Какво представляват антителата?
О: Антителата са големи Y-образни протеини, които могат да се придържат към повърхността на бактерии и вируси. Те се намират в кръвта или други телесни течности на гръбначните животни и играят ключова роля в адаптивната имунна система.
В: Как действат антителата?
О: Всеки връх на буквата "Y" на антитялото съдържа структура (като ключалка), която пасва на една конкретна структура, подобна на ключ, на антиген. Това свързва двете структури заедно, което им позволява да маркират микроби или заразени клетки за атака от други части на имунната система или директно да неутрализират целта си.
В: Какво представлява хуморалният имунитет?
О: Хуморален имунитет е този, при който се произвеждат антитела в отговор на чужди антигени, попаднали в организма. Той е част от адаптивната имунна система, която помага за защита от болести и инфекции.
В: Всички антитела ли са различни?
О: Да, всяко антитяло е предназначено да атакува само един вид антиген (на практика това означава вирус или бактерия). Например антитяло, предназначено да унищожава дребна шарка, не може да порази бубонната чума или обикновената настинка. Въпреки че имат сходна обща структура, във върховете им има вариации, които позволяват съществуването на милиони различни варианти с различни структури на върховете, така че да могат да се свързват с различни антигени.
Въпрос: Как това разнообразие помага на нашите тела?
О: Това огромно разнообразие от антитела позволява на имунната ни система да разпознава също толкова голямо разнообразие от антигени, за да може да ни предпазва по-добре от болести и инфекции.
В: Къде намираме антитела?
О: Антителата се намират в кръвта или други телесни течности на гръбначните животни, като хората и животните.
