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manbet手机版他发现了“抗体多样性产生的遗传原理”。

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manbet手机版人的周围充满了病毒、细菌和其他微生物，对生命和健康构成威胁。manbet手机版当这些传染性病原体进入人体时，它们会被免疫防御系统识别和攻击。manbet手机版识别这些种类繁多的入侵者的重要工具是manbet手机版抗体manbet手机版．manbet手机版它们是由被称为B淋巴细胞的白细胞产生的。manbet手机版抗体所对抗的微生物部分被称为抗原。manbet手机版人体可能遇到的不同抗原的数量是巨大的。manbet手机版我们正在处理数亿种物质，每种物质都有其特定的结构。manbet手机版奇怪的是，我们的免疫防御系统手边有抗体，可以识别所有这些分子，并开始反击——也就是说，有数亿个manbet手机版不同的manbet手机版抗体在看到它们能做出反应的抗原之前就已经在体内准备好了!

manbet手机版抗体这种难以置信的变化能力在几十年前就为人所知了。manbet手机版然而，导致这种变异的遗传背景一直是一个未解之谜。manbet手机版抗体的结构是由基因决定的，但由于人类基因组只包含大约10万个基因，因此它们可以产生大约10亿个不同的抗体似乎是不合理的。

manbet手机版解释这个谜团的人是日本科学家manbet手机版Susumu Tonegawamanbet手机版．manbet手机版在1976年发表的一项开创性研究中，利根川通过一系列巧妙的实验展示了细胞基因组(DNA)在从胚胎细胞分化为产生抗体的B淋巴细胞的过程中是如何重新分配的。manbet手机版在接下来的两年里，根川完全主导了这一研究领域。manbet手机版他可以越来越详细地阐明基因组中产生抗体的部分是如何移动的，以使每个B淋巴细胞产生自己独特的抗体。

manbet手机版托内加的发现增加了我们对免疫防御结构的认识。manbet手机版它们还开辟了通过接种疫苗来增加对病原微生物的免疫反应的可能性，也可以改善对不必要的免疫反应的抑制。

manbet手机版抗体是一种多面分子

manbet手机版抗体是一种蛋白质，它的基石——氨基酸通常形成四条链。manbet手机版其中两条链(多肽)长且相同。manbet手机版另外两个是短的，同样是相同的。manbet手机版四个多肽链一起形成一个y型对称分子(图1)。

manbet手机版图1manbet手机版．manbet手机版含有两条长(T)和两条短(L)多肽链的抗体分子，由硫桥(-S-S)连接在一起。manbet手机版长链(V,D, J)和轻链(Y, J)的可变部分共同构成了抗体的抗原结合区。

manbet手机版人体内有五种不同类型的长链，它们分别被赋予字母M、D、G、A和e。长链的命名构成了这五种所谓长链的名字的基础manbet手机版免疫球蛋白manbet手机版类manbet手机版: IgM, IgD, IgG等。manbet手机版短链有两种类型:kappa或lambda。manbet手机版每个抗体分子——不论其类别——都有两个kappa链或两个lambda链。

manbet手机版Y的底部有一个manbet手机版不变的一部分manbet手机版氨基酸序列在属于同一类的所有抗体中是相同的。manbet手机版然而，在Y的两个臂的外端，比较不同抗体时，氨基酸序列存在明显的差异。manbet手机版在这个manbet手机版可变部分manbet手机版有三个领域的差异非常大。manbet手机版这些区域构成了一个“口袋”的墙壁，外来物质，即抗原，可以在其中结合。manbet手机版你可以把抗体分子比作龙虾龙虾的爪子对应抗体的抗原结合部分。

manbet手机版通过其y型，抗体相应地被赋予两个相同的抗原结合区。manbet手机版这些区域或多或少都能很好地适应特定的抗原。manbet手机版契合度越高，就越难抓住抗原，防御就越有效。manbet手机版由于我们不断地面对各种各样的抗原我们也必须有大量的分子不同的部分适合不同的抗原。

manbet手机版抗体的常数部分也包含重要的生物学功能。manbet手机版在抗体与表面抗原结合后，例如病毒(图2)，抗体分子发生改变，其恒定部分将激活免疫防御的重要部分。manbet手机版其中包括补体系统，它可以直接在细菌和其他微生物上制造洞，也可以吸引白血球，如巨噬细胞(“大食客”)和粒细胞到战场。

manbet手机版图2manbet手机版．manbet手机版脊髓灰质炎病毒颗粒被四种IgG抗体攻击。manbet手机版通过这种攻击，病毒的感染能力被摧毁。manbet手机版脊髓灰质炎疫苗主要是通过这种机制发挥作用的。

manbet手机版多样性的丰富性，一个无法叠加的等式

manbet手机版抗体是由一种特殊的白细胞产生的，这种白细胞被称为B淋巴细胞，在一个成年人体内，B淋巴细胞的数量达到100亿个(10亿个)^{manbet手机版12}manbet手机版)．manbet手机版由于单个B淋巴细胞只能产生自己独特的抗体，理论上个体中不同抗体的数量不会超过B淋巴细胞的数量。

manbet手机版如何构建抗体的信息存在于B淋巴细胞的基因组中。manbet手机版一种假说认为，在这个基因组中存在manbet手机版一个manbet手机版在抗体中负责每种多肽链的基因。manbet手机版但这里的问题是免疫防御包含的不同抗体类型比B细胞中的基因总数多几十万倍。manbet手机版这个方程根本说不通，这个假设不得不放弃。manbet手机版它被第二种理论所取代，这种理论解释了抗体几乎无限的变异能力，这是由于在个体发育过程中B细胞DNA的一些变化造成的。

manbet手机版Susumu Tonegawamanbet手机版他最终回答了一个问题，即B细胞中的基因物质如何足以创造出似乎无穷无尽的不同抗体的结构。manbet手机版1976年，他以令人信服和优雅的方式展示了B淋巴细胞中胚胎细胞中相距遥远的不同免疫球蛋白基因如何被移动到更近的接触中。manbet手机版在生殖细胞(精子和卵细胞)发育为产生抗体的B淋巴细胞的过程中，形成免疫球蛋白的基因相应地被重新分配。manbet手机版在随后的实验中，Tonegawa解释了不同的基因组片段是如何被移动、重组，甚至是如何“丢失”，最终形成成熟B淋巴细胞中的DNA。

manbet手机版在人类中，长链基因出现在14号染色体上，kappa链出现在2号染色体上，lambda链出现在22号染色体上。manbet手机版多亏了Tonegawa的开创性工作，我们现在知道了人体内有多少免疫球蛋白基因，它们是如何组合在一起的，以及它们是如何产生这么多不同的抗体的。

manbet手机版图3manbet手机版．manbet手机版从胚胎细胞(上)到产生抗体的B淋巴细胞(下)发育过程中长链免疫球蛋白基因的再分配。manbet手机版来自每组V、D和J的基因汇集在一起，形成抗体分子长链可变部分的功能基因的最终形式。

manbet手机版浪费节约

manbet手机版今天，我们知道三组基因参与了长链可变部分的生成，这部分与短链可变部分一起对每个抗体都是特定的。manbet手机版这些基因被命名为V、D和J(图3)。短链有V和J基因。manbet手机版在人类中，长链的不同Y基因的数量约为200个，其中应添加约20个D基因和4个J基因。manbet手机版当产生抗体的功能基因时，从这三组基因中随机抽取一个V、D和J基因。manbet手机版这个过程可以比作数字抽奖(图4)。200 x 20 x 4将产生16 000个不同的可变部分。

manbet手机版图4manbet手机版．manbet手机版通过摇号生产出的具有独特车牌号码的汽车登记牌，可以说明产生独特抗体分子的过程。manbet手机版这个注册号代表着第144届诺贝尔生理学或医学奖得主根川进。

manbet手机版将V、D、J不规则地放在一起，进一步增强了变化的丰富度。manbet手机版由于V基因和D基因通常是不同的，当我们从父亲和母亲那里遗传时，这将意味着已经有可能创造出大约500万种不同形式的长链可变部分。manbet手机版最重要的是，轻链贡献了超过10,000个变种。manbet手机版最终的总和将是数十亿种变化的可能性。

manbet手机版因此，我们为遇到任何可能的抗原做好了充分的准备。manbet手机版通常情况下，可能只有一小部分抗体方差会被投入使用。manbet手机版免疫系统利用个体的DNA是非常经济的。manbet手机版与此同时，大量的淋巴细胞产生，其中只有少数会参与身体的免疫防御。manbet手机版因此，DNA使用上的节约与表面上的细胞浪费相结合。manbet手机版然而，这对于保持高度警惕是必要的，这是应对可能出现的新感染所必需的。

manbet手机版Tonegawa的发现解释了基因背景，允许抗体之间的巨大多样性。manbet手机版除了更深入地了解免疫系统的基本结构之外，这些发现还将对改进不同种类的免疫治疗具有重要意义，例如加强接种疫苗和抑制移植过程中的反应。manbet手机版另一个重要的领域是那些个体的免疫防御现在攻击身体自身组织的疾病，所谓的自身免疫疾病。

manbet手机版参考文献

manbet手机版P. Leder:抗体多样性遗传学。manbet手机版《科学美国人》1982年，manbet手机版246manbet手机版, 72 - 83。

manbet手机版E.诺比:Våra病毒。manbet手机版李伯，斯德哥尔摩，1987年。

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manbet手机版H. Wigzell: Vårt fantastiska immunförsvar。manbet手机版李伯，斯德哥尔摩，1987年。