क्लोनल चयन और कायिक अतिउत्परिवर्तन

क्लोनल चयन अनुकूली प्रतिरक्षा का संगठनात्मक सिद्धांत है: प्रत्येक लिम्फोसाइट एक एकल विशिष्टता का रिसेप्टर धारण करता है, और एंटीजन उन दुर्लभ क्लोनों का चयन और विस्तार करता है जिनके रिसेप्टर इससे मेल खाते हैं। कायिक अतिउत्परिवर्तन इम्युनोग्लोबुलिन परिवर्तनीय जीनों में बिंदु उत्परिवर्तन (point mutations) को प्रस्तुत करके एंटीबॉडी गुणवत्ता के लिए इस तर्क का विस्तार करता है, जिससे रिसेप्टर वेरिएंट बनते हैं जिन पर चयन कार्य कर सकता है ताकि सबसे अच्छे बंधन वाले क्लोन प्रतिक्रिया पर हावी हो सकें।

Definition

क्लोनल चयन सिद्धांत यह मानता है कि प्रतिरक्षा भंडार में कई लिम्फोसाइट क्लोन होते हैं, प्रत्येक एक एकल रिसेप्टर विशिष्टता के साथ, और एंटीजन उन क्लोनों के प्रसार को प्रेरित करता है जिनके रिसेप्टर इससे बंधते हैं; कायिक अतिउत्परिवर्तन इम्युनोग्लोबुलिन परिवर्तनीय-क्षेत्र जीनों में बिंदु उत्परिवर्तन का एंटीजन-प्रेरित परिचय है जो बाद के चयन के लिए एंटीबॉडी विशिष्टता में विविधता लाता है।

Scope

यह विषय क्लोनल चयन सिद्धांत और विशिष्टता, स्मृति और स्व-सहिष्णुता के लिए इसकी व्याख्यात्मक शक्ति को शामिल करता है, साथ ही कायिक अतिउत्परिवर्तन रिसेप्टर वेरिएंट के स्रोत के रूप में है जिसे आत्मीयता चयन परिष्कृत करता है। यह अनुकूली प्रतिरक्षा के भीतर एक वैचारिक और ऐतिहासिक संदर्भ प्रविष्टि है और नैदानिक मार्गदर्शन नहीं है।

Core questions

• क्लोनल चयन प्रतिरक्षा विशिष्टता, स्मृति और स्व-सहिष्णुता की व्याख्या कैसे करता है?
• वह विविधता कहाँ से आती है जिस पर चयन कार्य करता है?
• कायिक अतिउत्परिवर्तन आत्मीयता परिपक्वता के लिए आवश्यक वेरिएंट कैसे उत्पन्न करता है?
• कौन सा एंजाइम और आणविक चरण कायिक अतिउत्परिवर्तन को प्रेरित करते हैं?

Key concepts

• एक लिम्फोसाइट, एक रिसेप्टर विशिष्टता
• एंटीजन-प्रेरित क्लोनल विस्तार
• क्लोनल विलोपन और स्व-सहिष्णुता
• प्रतिरक्षात्मक स्मृति
• रिसेप्टर विविधता का कायिक उत्पादन
• इम्युनोग्लोबुलिन परिवर्तनीय जीनों का कायिक अतिउत्परिवर्तन
• सक्रियण-प्रेरित साइटिडाइन डीअमीनेज (AID)
• आत्मीयता-आधारित चयन

Key theories

क्लोनल चयन सिद्धांत

बर्नेट का सिद्धांत प्रस्तावित करता है कि निश्चित विशिष्टता के पूर्व-मौजूदा लिम्फोसाइट क्लोनों का एंटीजन द्वारा चयन और विस्तार किया जाता है, जो अनुकूली प्रतिरक्षा की विशिष्टता, स्मृति और स्व-सहिष्णुता की व्याख्या करता है।

Mechanisms

क्लोनल चयन लिम्फोसाइटों के एक भंडार पर आधारित है, प्रत्येक एक विशिष्ट रूप से पुनर्व्यवस्थित रिसेप्टर के माध्यम से एक एकल एंटीजन विशिष्टता के लिए पूर्व-प्रतिबद्ध होता है। एंटीजन रिसेप्टर के आकार को निर्देशित नहीं करता है; यह उन क्लोनों का चयन करता है जिनके रिसेप्टर पहले से ही फिट होते हैं, उनके प्रसार और प्रभावक और स्मृति कोशिकाओं में विभेदन को प्रेरित करता है, जबकि स्व-प्रतिक्रियाशील क्लोनों को सहिष्णुता को लागू करने के लिए विकास के दौरान हटा दिया जाता है या शांत कर दिया जाता है। यह चयन जिस विशाल विविधता पर संचालित होता है, वह रिसेप्टर जीन खंडों के पुनर्संयोजन द्वारा कायिक रूप से उत्पन्न होता है, जैसा कि इम्युनोग्लोबुलिन जीनों पर टोनेगावा के काम [tonegawa-1983] द्वारा स्थापित किया गया है। टी-निर्भर एंटीबॉडी प्रतिक्रियाओं के दौरान, कायिक अतिउत्परिवर्तन इम्युनोग्लोबुलिन परिवर्तनीय क्षेत्रों को और अधिक विविध बनाता है: एंजाइम सक्रियण-प्रेरित साइटिडाइन डीअमीनेज इन जीनों में साइटोसिन को डीअमीनेट करता है, बिंदु उत्परिवर्तन को बीज करता है जो, डाउनस्ट्रीम मरम्मत के माध्यम से, एंटीबॉडी विशिष्टता को बदलता है और उन वेरिएंट की आपूर्ति करता है जिन्हें जर्मिनल केंद्रों में आत्मीयता चयन परिष्कृत करता है [di-noia-neuberger-2007][victora-2012]।

Clinical relevance

क्लोनल चयन और कायिक अतिउत्परिवर्तन बताते हैं कि टीके विशिष्ट, उच्च-आत्मीयता, स्मृति-युक्त प्रतिक्रियाएं क्यों उत्पन्न करते हैं, और इसमें शामिल उत्परिवर्तन तंत्र कुछ बी-कोशिका दुर्दमताओं के लिए प्रासंगिक है। यह प्रविष्टि संदर्भ और शिक्षा के लिए अवधारणाओं और तंत्रों को प्रस्तुत करती है और किसी भी व्यक्ति के निदान या उपचार का आधार नहीं है।

History

जर्न के प्राकृतिक-चयन विचार और तालमेज के योगदान पर आधारित होकर, बर्नेट ने 1950 के दशक के अंत में क्लोनल चयन सिद्धांत को प्रतिपादित किया, जिसमें एंटीजन-टेम्पलेटेड निर्देश के बजाय पूर्व-मौजूदा क्लोनों के चयन के इर्द-गिर्द प्रतिरक्षा को फिर से परिभाषित किया गया। टोनेगावा ने बाद में दिखाया कि अंतर्निहित रिसेप्टर विविधता कायिक जीन पुनर्व्यवस्था द्वारा कैसे उत्पन्न होती है, और कायिक अतिउत्परिवर्तन के अध्ययन ने सक्रियण-प्रेरित साइटिडाइन डीअमीनेज को एंटीबॉडी विविधीकरण के आरंभकर्ता के रूप में पहचाना, जिससे क्लोनल चयन से आत्मीयता परिपक्वता तक का संबंध पूरा हुआ [burnet-1959][tonegawa-1983][di-noia-neuberger-2007]।

Key figures

• Frank Macfarlane Burnet
• David Talmage
• Niels Kaj Jerne
• Susumu Tonegawa
• Michael Neuberger

Seminal works

• burnet-1959
• tonegawa-1983
• di-noia-neuberger-2007

Frequently asked questions

क्लोनल चयन सिद्धांत क्या है?

यह वह सिद्धांत है कि प्रत्येक लिम्फोसाइट एक एकल विशिष्टता का रिसेप्टर वहन करता है और एंटीजन केवल उन क्लोनों का चयन और विस्तार करता है जिनके रिसेप्टर इसे पहचानते हैं, जो प्रतिरक्षा विशिष्टता, स्मृति और स्व-सहिष्णुता की व्याख्या करता है।

कायिक अतिउत्परिवर्तन एक बी कोशिका की प्रारंभिक विविधता से कैसे भिन्न है?

प्रारंभिक रिसेप्टर विविधता विकास के दौरान जीन खंडों को पुनर्व्यवस्थित करके उत्पन्न होती है; कायिक अतिउत्परिवर्तन बाद में, एक प्रतिक्रिया के दौरान, एंटीबॉडी जीनों में अतिरिक्त बिंदु उत्परिवर्तन को प्रस्तुत करके कार्य करता है ताकि उच्च-आत्मीयता वाले वेरिएंट का चयन किया जा सके।