1) Séquence signal de recombinaison (RSS)

Immuno 12-10-2010
Cours N° 5 : Gènes des Immunoglobulines by Andreï
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GENES DES IMMUNOGLOBULINES
Introduction et lymphopoïèse
L’acquisition de la mâchoire a fait que l’on a pu manger des aliments de plus grosse taille 
lésions intestinales. Les premières cellules de l’immunité adaptative ont été observées au
niveau de la muqueuse intestinale.
La lymphopoïèse commence au niveau de la moelle osseuse dans laquelle il y a des endroits
privilégiés : niches hématopoïétiques.
La différenciation des lymphocytes commence à la périphérie (hypoxie) et se finit au centre,
à proximité des vaisseaux.
Les cellules souches sont interagissent avec leur environnement (ostéclastes, ostéoblastes
mais surtout les cellules endostéales).
L’interaction entre les endostéales et ces cellules souches se fait par :
o Interactions directes.
o Via des facteurs de transcription : certains généraux à toutes les cellules
hématopoïétique et d’autres spécifiques de la lignés lymphoïde (PAX5 et EBF)
o Pour les cellules les plus différenciées (à proximité des vaisseaux) via des cellules
intermédiaires.
On appelle « cellule B biaisée » une cellule B engagée dans la lymphopoïèse.
(Pathogen-associated molecules pathern)

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La différenciation de la cellule souche dans la moelle osseuse en ProB, PréB, B imature et B
mature naïf est indépendante de l’antigène (pas de contact avec l’antigène). Puis le B mature
naïf sort de la circulation sanguine et rejoint l’organe lymphoïde secondaire :
o Centroblaste  Centrocyte  Plasmocyte et B mémoire
Le proT sort de la moelle et entre dans le thymus pour finir sa différenciation.
Prolifération anormales de cellules immatures : leucémies aigues.
Prolifération anormales de cellules matures : lymphomes malins Hodgkiniens, LLC,
myélomes.
I. Différenciation des LB
1) Signaux et facteurs de transcription
La cellule lymphoïde est en dialogue constant avec son environnement au cours de sa
différenciation.
L’interaction avec les cellules stromales est à l’origine d’expression de facteurs de
transcription, elle-même à l’origine d’expression de nouvelles molécules de surface :
l’environnement induit un signal, la cellule répond à ce signal et un nouveau signal apparait.
Les cellules stromales expriment IL7 et les cellules B biaisées expriment le R à IL7
 Expression de EBF1 et RAG (recombinaisons)  ProB
Il y a lors expression de CD19 spécifique des cellules pro-B tardive.
La cellule exprimant le CD19 continue d’exprimer un certains nombres de facteurs de
transcription ce qui permet l’expression de la pseudo-chaine légère (λ5 et VpréB) et d’une
chaine lourde (Igα/Igβ) qui formera un Pré-BCR à la surface.
Les cellules stromales exprime des lectines qui vont induire stimuler le préBCR 
réexpression de RAG et donc réarrangement du locus des chaines légères.
On obtient un LB immature qui exprime BCR à sa surface.
2) Récepteur B pour l’antigène
L’immunoglobuline (soluble sécrété par le plasmocyte ou membranaire du LB) possède un
paratope qui permet d’interagir avec un épitope d’un antigène.
Un antigène est constitué de multiples épitopes pouvant chacun être reconnu par un
anticorps différent.

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II. Diversité des Immunoglobulines
1) Multiplicité des gènes
Il existe 109 à 1012 Igs différentes. Comment arrivons-nous à cette diversité avec les seuls 30
000 gènes du génome humain ?
Réponse : Complexité des loci et multiplicité des gènes  Diversité combinatoire.
La région variable des Igs : - ¾ est codée par un segment génique V
- ¼ est codée par un segment génique D et J
La région constante des Igs est codée par un segment génique C (constant).
 Tout ce processus est indépendant de l’Ag et est chronologiquement ordonné
VH1 à VH124
DH1 àDH26
Vκ1 à Vκ76
Vλ1 à Vλ74
1 locus pour les chaines lourdes : 14q32
- 125 gènes V (7 familles)
- 26 gènes D (diversité)
- 6 gènes J (jonction)
2 loci pour les chaînes légères :
 2p12 : Kappa
- 76 gènes V
- 5 gènes J
- 1 C
 22q11 : Lambda
- 74 gènes V
- 7 gènes J qui
précèdent plusieurs
segments C.

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2) Diversité combinatoire : recombinaisons somatiques
 Recombinaison D-J (avec perte de
matériel génétique) : De façon aléatoire,
en absence d’un antigène, un segment D
et un segment J sont juxtaposés.
 Recombinaison V-DJ : Un segment V se
juxtapose de façon aléatoire sur le bloc
DJ (toujours perte de matériel génétique)
 Ce segment VDJ code pour la partie
variable des immunoglobulines.
En ce qui concerne les chaines légères, on a juste une recombinaison V-J
Ce réarrangement est indépendant de l’Antigène et ne concerne qu’un allèle : exclusion
allélique (le second allèle n’est réarrangé qu’en cas de réarrangement abortif du premier)
Rq : C’est la seule situation où il y a une perte de matériel génétique sans conséquence
pathologique : suppression physiologique nécessaire à la formation bloc VDJ.
L’ADN ainsi réarrangé est ensuite transcrit en ARN pré-messager qui subit l’épissage (permet
le rapprochement du segment constant C au bloc VDJ). L’ARN messager ainsi obtenu peut
être traduit en chaîne lourde d’Ig.
NB : Deux types d’Ig : Ig membranaire et Ig sécrétée.
Ig membranaire : Au moment où l’ARNm primaire est transcrit, le domaine codant pour la
partie permettant la sécrétion est éliminé par épissage.
3) Diversité jonctionnelle
 Imprécision de recombinaison :
Il peut y avoir des petites délétions (environ 15 nucléotides) :
- En 3’ des gènes V
- En 5’ des gènes J
- En 3’ et 5’ des gènes D
 La TdT (Terminal-Déoxynucleotidyl-Transferase) :
Cet enzyme ajoute de façon aléatoire des nucléotides qui sont des marqueurs de clonalité.
4) Diversité d’association H+L
Appariement aléatoire d’une chaine lourde avec une chaine légère pour obtenir une Ig.

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III. Mécanisme de recombinaison
1) Séquence signal de recombinaison (RSS)
RSS : séquence constituée d’heptamères et nonamères séparés de sequences de 12 ou 23
nucléotides.
Les RSS sont situés en 3’ des gènes V, en 5’ des gènes J et de part et d’autre des gènes D.
Ces RSS ont la particularité de s’assembler :
Les octamères et les nonamères s’apparient et les 12
ou 23 Nts font ne boucle.
Règle 12 – 23 d’appariement des RSS : La
recombinaison des gènes d’Ig/TCR ne se produit
qu’entre deux segments géniques possédant des RSS
de taille différente. (jamais 12/12 ou 23/23 !)
2) Délétion versus inversion
Recombinaison par délétion : association du segment V et J et excision du cercle d’excision.
Recombinaison par inversion (plus rare)
3) Reconnaissance des RSS par la recombinase
La recombinase est un complexe enzymatique comprenant plusieurs protéines codées entre
autre par le gène RAG: gène activateur de la recombinaison, exprimé par les lymphocytes au
cours de leur différenciation.
Fixation RSS/RAG  Repliement de l’ADN et rapprochement spatial V-J.
Cela permet la complémentarité des RSS (formation en épingle à cheveux).
Il y a alors une coupure de l’ADN. RAG emporte le cercle d’excision.
Patho : Déficit en RAG Déficit immunitaire sévère qui touche les deux populations de
lymphocytes ( Les patients ne peuvent recombiner ni les gènes des immunoglobulines ni les
gènes des TCR). Le seul moyen de guérir ces enfants est une greffe totale de moelle osseuse.
Ces patients ne sont pas radiosensibles : s’ils sont exposés à des radiations ils ne présentent
pas de mutations de l’ADN.
Il y ensuite une réparation de l’ADN par activation de la voie NHEJ (voie de réparation
ubiquitaire de l’ADN). Ce phénomène ne se produit pas uniquement dans les lymphocytes.