科学家发现能调控抗体产生的DNA片段

美国洛克菲勒大学和密歇根大学医学院的一项研究表明，基因组中某些DNA片段——增强子(genome  enhancers)能够调控机体产生抵抗病菌的抗体，以防止许多病毒和细菌的入侵。这项研究发表在本月的《Journal  of  Experimental  Medicine》杂志上，该研究或许可以解决一个困扰科学家几十年的问题——DNA增强子在免疫系统中如何发挥作用。



增强子是一类小片段的DNA，能够远距离调控基因的表达。由于增强子是远距离调控，因此科学家一般很难对其研究。但是免疫增强子(immunoglobulin  enhancers)是一个特例，因为它一般在靠近染色体末端的位置。



密西根大学医学院的Wesley  Dunnick教授并不直接在增强子上进行修改，而是建立了一种新方法——将增强子及其邻近的抗体基因整体转移到一种人工细菌染色体(artificial  bacterial  chromosome)上，这样即可随意对增强子进行删减或突变，随后他将这种修饰后的人工染色体重新插入并整合到老鼠基因组中，并研究这些修饰后的增强子对产生抗体的影响。



为了应答无数的外界抗原的入侵，免疫系统必须产生相应的各类抗体，但由于细胞中DNA的数量是有限的，因此，产生抗体的B细胞需要通过体细胞突变(somatic  hypermutation)或类别转换重组(class  switch  recombination)等过程转变或重组抗体基因。



在该研究中研究人员发现，携带着含有抗体基因的人工染色体的老鼠的表现与一般老鼠相似：都可通过转变或重组抗体基因产生针对特定抗原的高特异性抗体，但特别的一点是，该过程需要增强子的参与，如果缺失增强子，细胞虽能转录和翻译抗体基因，但无法重新转变或重组抗体基因。



这项研究表明，抗体基因的增强子对免疫系统发挥功能至关重要，增强子发生突变将会是个体易受到病原体的感染。