Question

Каким образом, имея не очень много генов, кодирующих белки антител, организму человека удается создавать специфические антитела для очень большого количества антигенов, с которыми организм взаимодействует в течение своей жизни?

Answer 1

Ответ:

Рассмотрим этот процесс на примере развития бактериальной инфекции. Например, вы поцарапали палец. При повреждении кожи в рану чаще всего попадают бактерии. При повреждении любой ткани организма сразу же запускается воспалительная реакция. Поврежденные клетки выделяют большое количество разных веществ — цитокинов, к которым очень чувствительны нейтрофилы и макрофаги. Реагируя на цитокины, они проникают через стенки капилляров, «приплывают» к месту повреждения и начинают поглощать и переваривать попавших в рану бактерий — так запускается неспецифический иммунитет, но до синтеза антител дело пока еще не дошло.

Расправляясь с бактериями, макрофаги выводят на свою поверхность разные их кусочки, чтобы познакомить Т-хелперов и B-лимфоцитов со строением этих бактерий. Этот процесс называется презентацией антигена. Т-хелпер и B-лимфоцит изучают кусочки переваренной бактерии и подбирают соответствующую структуру антитела так, чтобы потом оно хорошо «прилипало» к таким же бактериям. Так запускается специфический гуморальный иммунитет. Это довольно длительный процесс, поэтому при первом контакте с инфекцией организму может понадобиться до двух недель, чтобы подобрать структуру и начать синтезировать нужные антитела.

После этого успешно справившийся с задачей B-лимфоцит превращается в плазматическую клетку и начинает в большом количестве синтезировать антитела. Они поступают в кровь, разносятся по всему организму и связываются со всеми проникшими бактериями, вызывая их гибель. Кроме того, бактерии с прилипшими антителами гораздо быстрее поглощаются макрофагами, что также способствует уничтожению инфекции.

Объяснение:

Answer 2

Организм человека способен создавать специфические антитела для широкого спектра антигенов благодаря процессу, называемому рекомбинацией иммуноглобулинов и аффинному зрению. Давайте разберемся, как это происходит:

1. Гены, кодирующие антитела: У человека есть небольшое количество генов, которые кодируют разные варианты тяжелых (H) и легких (L) цепей иммуноглобулинов, основных компонентов антител. Эти гены имеют множество вариантов, и комбинации различных генов H и L могут создавать разнообразие антител.

2. Рекомбинация генов: Во время развития лимфоцитов (белых кровяных клеток, ответственных за производство антител) происходит случайная рекомбинация генов H и L. Это означает, что каждая лимфоцита будет иметь уникальную комбинацию генов H и L.

3. Аффинное зрение: Когда лимфоцита сталкивается с антигеном (например, микроорганизмом или чужеродным белком), который может представлять опасность для организма, антитела, синтезированные этой лимфоцитой, начинают взаимодействовать с этим антигеном. Такой процесс называется аффинным зрением.

4. Разнообразие антител: Благодаря множеству комбинаций генов H и L, а также аффинному зрению, организм способен создавать антитела, которые могут специфически связываться с большим количеством разных антигенов. Это разнообразие антител позволяет организму бороться с разнообразными инфекциями и чужеродными веществами.

Кроме того, после контакта с антигеном и его распознавания антителами, некоторые лимфоциты становятся "памятью" и остаются в организме. Эти памятные клетки имеют способность быстро размножаться и производить антитела при повторном контакте с тем же антигеном, что усиливает иммунный ответ при последующей инфекции.