11.11A: Polimorfismo MHC y Unión a Antígeno
- Page ID
- 60462
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
Objetivos de aprendizaje
- Explicar el polimorfismo del MHC
El complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) es una molécula de superficie celular codificada por una gran familia de genes en todos los vertebrados. Las moléculas del MHC muestran una fracción molecular llamada epítopo y median las interacciones de los leucocitos con otros leucocitos o células del cuerpo. La familia de genes MHC se divide en tres subgrupos: clase I, clase II y clase III. La diversidad de presentación de antígenos, mediada por MHC clases I y II, se logra de múltiples maneras:
- La codificación genética del MHC es poligénica,
- Los genes MHC son altamente polimórficos y tienen muchas variantes,
- Varios genes MHC se expresan a partir de ambos alelos heredados (variantes).
Las familias de genes MHC se encuentran en todos los vertebrados, aunque varían ampliamente. Los pollos tienen entre las regiones MHC más pequeñas conocidas (19 genes).
En humanos, la región MHC se presenta en el cromosoma 6. Los MHC de clase I y II humanos también se denominan antígeno leucocitario humano (HLA). Para aclarar el uso, parte de la literatura biomédica utiliza HLA para referirse específicamente a las moléculas de proteína HLA y reserva el MHC para la región del genoma que codifica para esta molécula, pero esto no es una convención consistente.
Los genes HLA más estudiados son los nueve denominados genes clásicos del MHC: HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-DPA1, HLA-DPB1, HLA-DQA1, HLA-DQB1, HLA-DRA y HLA-DRB1. En humanos, el MHC se divide en tres regiones: las clases I, II y III. Los genes A, B, C, E, F y G pertenecen a MHC clase I, mientras que los seis genes D pertenecen a la clase II. Los genes MHC se expresan de manera codominante. Esto significa que los alelos heredados de ambos progenitores se expresan de manera equivalente. Como hay 3 genes de Clase I, denominados en humanos HLA-A, HLA-B y HLA-C, y como cada persona hereda un conjunto de genes de cada progenitor, eso significa que cualquier célula de un individuo puede expresar 6 tipos diferentes de moléculas MHC-I.
En el locus Clase II, cada persona hereda un par de genes HLA-DP (DPA1 y DPA2, que codifican las cadenas α y β), un par de genes HLA-DQ (DQA1 y DQA2, para las cadenas α y β), un gen HLA-DRα (DRA1) y uno o dos genes HLA-DRβ (DRB1 y DRB3, -4 o -5). Eso significa que un individuo heterocigótico puede heredar 6 u 8 alelos de clase II, tres o cuatro de cada progenitor.
El conjunto de alelos que está presente en cada cromosoma se denomina haplotipo MHC. En humanos, cada alelo HLA se nombra con un número. Cada individuo heterocigótico tendrá dos haplotipos MHC, uno en cada cromosoma (uno de origen paterno y otro de origen materno).
Los genes MHC son altamente polimórficos; esto significa que hay muchos alelos diferentes en los diferentes individuos dentro de una población. El polimorfismo es tan alto que en una población mixta (no endogámica) no hay dos individuos con exactamente el mismo conjunto de genes y moléculas MHC, con la excepción de gemelos idénticos.
Las regiones polimórficas en cada alelo se localizan en la región para el contacto del péptido, la cual se va a mostrar al linfocito. Por esta razón, la región de contacto para cada alelo de la molécula del MHC es altamente variable, ya que los residuos polimórficos del MHC crearán hendiduras específicas en las que solo pueden entrar ciertos tipos de residuos del péptido. Esto impone un vínculo muy específico entre la molécula MHC y el péptido, e implica que cada variante del MHC podrá unirse específicamente solo a aquellos péptidos que sean capaces de ingresar adecuadamente en la hendidura de la molécula MHC, lo cual es variable para cada alelo. De esta manera, las moléculas del MHC tienen una amplia especificidad, ya que pueden unirse a muchos, pero no a todos, tipos de péptidos posibles.
La evolución del polimorfismo del MHC asegura que una población no sucumbirá a un nuevo patógeno o a uno mutado, ya que al menos algunos individuos podrán desarrollar una respuesta inmune adecuada para ganarse al patógeno. Las variaciones en las moléculas del MHC (responsables del polimorfismo) son el resultado de la herencia de diferentes moléculas del MHC, y no son inducidas por recombinación, como es el caso de los receptores de antígeno.
Debido a los altos niveles de diversidad alélica que se encuentran dentro de sus genes, el MHC también ha atraído la atención de muchos biólogos evolutivos.
Puntos Clave
- La diversidad de presentación de antígenos, mediada por MHC clases I y II, se logra de tres maneras: (1) la codificación genética del MHC es poligénica, (2) los genes MHC son altamente polimórficos y tienen muchas variantes, (3) varios genes MHC se expresan a partir de ambos alelos heredados.
- Los MHC de clase I y II humanos también se denominan antígeno leucocitario humano (HLA).
- Los genes MHC son altamente polimórficos; esto significa que hay muchos alelos diferentes en los diferentes individuos dentro de una población.
- La evolución del polimorfismo del MHC asegura que una población no sucumbirá a un nuevo patógeno o a uno mutado, ya que al menos algunos individuos podrán desarrollar una respuesta inmune adecuada para ganarse al patógeno.
Términos Clave
- alelo: Una de varias formas alternativas del mismo gen que ocupa una posición dada en un cromosoma.
- epítopo: Esa parte de una biomolécula (como una proteína) que es el objetivo de una respuesta inmune.
- poligénico: Tener un número infinito de derivados en un punto (de lo contrario es monogénico).
LICENCIAS Y ATRIBUCIONES
CONTENIDO CON LICENCIA CC, COMPARTIDO PREVIAMENTE
- Curación y Revisión. Proporcionado por: Boundless.com. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
CC CONTENIDO LICENCIADO, ATRIBUCIÓN ESPECÍFICA
- Complejo mayor de histocompatibilidad. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/wiki/Major_h... bility_complex. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- poligénico. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/polygenic. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- alelo. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/allele. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- epítopo. Proporcionado por: Wikcionario. Ubicado en: es.wiktionary.org/wiki/epitope. Licencia: CC BY-SA: Atribución-CompartirIgual
- Archivo:hla.svg - Wikipedia, la enciclopedia libre. Proporcionado por: Wikipedia. Ubicado en: es.wikipedia.org/w/index.php?... Hla.svg&page=1. Licencia: Dominio Público: No Conocido Derechos de Autor