【科普】B細胞の養成之路（六）

在給大家介紹成熟B（也叫naive B）和naive T細胞的相互作用前，我們先來談談為B細胞多樣性做了更多貢獻的兩個機理：

• somatic hypermutation
• class-switch recombination

先說說somatic hypermutation。

它的原理如下：

AID是一種酶，會把GC pair中的C通過酶的催化變成U，接下來會有兩種結果：

1. 如果U的錯誤沒有被發現，那麼DNA中的兩條鏈在複製的時候就會有一條是WT，而另一條則會是複製了U而變成了的AT pair
2. 如果U的錯誤被發現了，那麼U會被UNG酶切掉，之後會有其他酶把這個缺口增大，同時一種error-prone的DNA polymerase會過來隨意安一些base，而複製之後，一條是WT，另一條則會有一些突變。

接下來說說class-switch recombination。

它的主要步驟如下：

如圖，IgM的constant部分非常長，對它的某個部分的剪切可以使得constant變成其他的isotype。這張圖中，IgM constant中的一部分被裁剪掉了，並通過NHEJ又把斷掉的部分重新相連，於是成為了IgG1的isotype。

那麼如何剪切能使得IgM變成其它的isotype呢？

下面這張圖完美地回答了這個問題。

開頭的VDJ不變，後面的constant的部分通過不斷地進行recombination，從而變成了不同的isotype.

那麼這個recombination是通過哪些酶如何作用的呢？

1. AID 會把 C變成U
2. UNG/APE1會在U的地方進行切割
3. DSB在左右兩段形成
4. NHEJ會將兩段align，使其相連。

不難看出，整個過程由AID起始，如果沒有AID，這個過程就會失敗，因此AID非常重要。

那麼AID是如何有選擇性的進行C到U的轉換呢？

這就要涉及最近一個非常有趣的發現了。

類似於Cas9酶和sgRNA的原理，AID酶也需要一個類似於sgRNA的RNA來進行引導。

大致的機理如下：

1. RNA polymerase會進行mRNA的合成
2. Alternative splicing會把intron 給切出來。（intron的兩端分別由splice donar和splice acceptor作為標記）
3. 切出來的intron因為具有大量重複的片斷以及G，會形成G-quadruplex RNA（字面上就是G-四連體，配合圖中RNA的結構，就像有許多層的小架子一樣，由四個角（G）來固定）
4. AID酶會和這個四連體相結合，由它引導去在特定的位置進行作用。

這個作用機理是不是和Cas9/sgRNA的很像呢？我們是不是也有可能進一步拓展一下這個機理呢？比如調查非常多的四連體RNA的結構，然後找到他們的共性，利用這個共性我們去合成人工的四連體RNA，之後由U9 promoter驅動，和AID酶共同表達，是否能完成對特定部分的切割呢？而且這個切割是DNA的切割。