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Regola del 12-23 e RSS

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Regola del 12-23 e RSS

La Ricombinazione V(D)J non può tagliare a caso: i nucleotidi non possono essere mischiati liberamente, perché la proteina deve avere una struttura compatibile con catena pesante e leggera e una tasca di forma adeguata per l’antigene. La regola principale che governa quali segmenti si ricombinano è la regola del 12-23, sempre valida.

RSS (Recombination Signal Sequence)

A valle di ogni segmento si trova una sequenza segnale così composta:

  • Eptamero — sequenza di 7 nucleotidi ben precisa.
  • Spaziatore — 12 oppure 23 nucleotidi qualunque (casuali).
  • Nonamero — sequenza di 9 nucleotidi ben precisa.

L’insieme eptamero–spaziatore(12 o 23)–nonamero prende il nome di RSS. Eptamero e nonamero sono sequenze segnale specifiche, riconosciute da enzimi precisi; i 12 o 23 nucleotidi dello spaziatore sono casuali.

La regola

Si può ricombinare solo un segmento con RSS-12 con un segmento con RSS-23 (mai 12 con 12 né 23 con 23). Il complesso enzimatico aggancia da un lato la RSS con spaziatore 12 e dall’altro quella con spaziatore 23, e avvicina i due lembi. Non importa se il 12 sta prima o dopo, né se sta sulla V o sulla J: conta solo l’accoppiamento 12–23.

  • Catene leggere — una sola ricombinazione (VJ). Nella κ il 12 è vicino alla V e il 23 alla J; nella λ è l’opposto. È indifferente: serve solo che V e J abbiano spaziatori diversi.
  • Catena pesante — due ricombinazioni. Le RSS sono orientate in modo che V e J abbiano entrambe 23 e i due lati della D abbiano 12: così V e J non possono accoppiarsi direttamente tra loro (salterebbero la D) e devono entrambe accoppiarsi con la D.

Meccanismo del taglio

Gli enzimi prendono da un lato il 23 e dall’altro il 12, li portano vicini e li legano, facendo una delezione di tutto ciò che sta in mezzo. Il segmento di DNA escisso viene circolarizzato e perso: è quello che spiega perché alla Southern blot dell’esperimento di Tonegawa la sequenza diventa progressivamente più piccola. Oltre alla delezione, il loop può anche invertirsi e riattaccarsi, aumentando ulteriormente la variabilità. La catena leggera κ lo fa nel 50% delle volte (raddoppiando le combinazioni), la λ praticamente mai, per motivi ignoti.

Rilevanza clinica

Esistono patologie legate a questo meccanismo: se le ricombinasi sono mutate (es. manca quella che riconosce il 12 e resta solo quella per il 23) la ricombinazione non funziona più e il paziente non produce anticorpi. In un paziente che non fa anticorpi, tra le cause da indagare, è opportuno sequenziare anche le ricombinasi V(D)J.

⚠️ Indicazioni del docente

All’esame può essere chiesta la composizione della RSS e la regola generale del 12-23, ma non se sia la κ o la λ ad avere il 12 o il 23.

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