Enzimi della Ricombinazione V(D)J
Il complesso enzimatico che esegue la Ricombinazione V(D)J è chiamato ricombinasi V(D)J. Agisce in sequenza per riconoscere le sequenze segnale, tagliare il DNA, modificare le estremità e ricongiungerle.
Enzimi del complesso
- Rag1 / Rag2 (Recombinant Activating Genes) — riconoscono le RSS: uno lega lo spaziatore 12, l’altro il 23 (avranno tasche di dimensione diversa), e avvicinano le estremità. Formano solo eterodimeri, mai omodimeri. Sono espressi solo nei linfociti in sviluppo e solo nelle fasi G0/G1 del ciclo cellulare: il linfocita B prolifera solo dopo aver incontrato l’antigene fuori dal midollo, e in quel momento il complesso Rag deve essere disattivato, così che il linfocita attivato non possa più cambiare il proprio anticorpo. Rag mantiene inoltre i segmenti uniti durante la sinapsi ed è indispensabile per il primo evento di clivaggio del DNA.
- DNA-PK (proteina chinasi DNA-dipendente) — formata da Ku70/Ku80 e dalla subunità catalitica DNA-PKcs; fosforila e attiva Artemis.
- Artemis — endonucleasi formata da più subunità; taglia il DNA escindendo il loop, dopo che Rag ha legato le sequenze da ricombinare e dopo l’attivazione da parte di DNA-PK. Taglia in posizioni casuali sulla hairpin, sia sulla catena V sia sulla J, generando diversità giunzionale.
- DNA polimerasi — aggiunge nucleotidi complementari su una sequenza stampo (nucleotidi P).
- TdT (terminal-desossiribonucleotidil-transferasi) — trasferisce desossiribonucleotidi all’estremità tagliata senza stampo, in modo totalmente casuale (nucleotidi N); interviene solo quando la polimerasi ha colmato i “buchi”.
- Ligasi — ricongiunge le due estremità.
Sequenza d’azione
Rag1/Rag2 ripiegano le RSS su se stesse formando una hairpin (forcina). Artemis, attivata da DNA-PK, taglia la hairpin in posizione casuale su entrambe le catene; il complesso si apre lasciando due estremità libere di DNA, tenute vicine da Rag a distanza precisa. La DNA polimerasi colma lo spazio aggiungendo nucleotidi P su stampo; la TdT aggiunge nucleotidi N a caso; la ligasi salda le estremità.
Nota dello sbobinatore: Artemis è descritta sia come esonucleasi sia come endonucleasi; sembra possa fare entrambe — endonucleasi quando taglia la hairpin “chiusa”, esonucleasi quando, aperta la hairpin, toglie nucleotidi per aumentare la diversità giunzionale.
Aggiungendo e togliendo nucleotidi si moltiplica enormemente la variabilità rispetto al numero finito di combinazioni dei segmenti, ma è un “gioco pericoloso”: si possono creare sequenze aberranti o codoni di stop.
🔗 Collegamenti
- Ricombinazione V(D)J — 📋 processo che eseguono
- Regola del 12-23 e RSS — ⬆️ Rag1/Rag2 riconoscono le RSS
- Diversità Combinatoriale e Giunzionale — ⬇️ Artemis e TdT generano la giunzionale