BAZELE GENETICE ALE DIVERSITÃŢII RECEPTORILOR DE ANTIGEN

 

Funcţia imunitarã se bazeazã pe interacţiunea specificã dintre receptorii limfocitari şi epitopii nonself. Diversitatea specificitãţii de legare a receptorilor limfocitari este paradigma pe care se clãdeşte întregul edificiu al ştiinţei imunologice. Diversitatea receptorilor caracterizeazã ambele populaţii de limfocite.

Limfocitele B ale vertebratelor sintetizeazã anticorpi cu o mare diversitate a specificitãţii situsului de combinare (10⁸- 10⁹ tipuri diferite, care leagã un numãr echivalent de epitopi antigenici diferiţi). Inţelegerea determinismului genetic al acestei uriaşe diversitãţi a întârziat mult faţã de alte aspecte ale funcţionalitãţii sistemului imunitar.

Prima teorie modernã cu privire la specificitatea anticorpilor a fost teoria “lanţurilor laterale” a lui Ehrlich (1900). Lanţurile laterale sunt receptori preformaţi, inseraţi în membrana limfocitelor

Legarea antigenului pe receptorul membranar al limfocitului va stimula celula sã sintetizeze molecule identice cu receptorul de antigen, care trec în ser ca anticorpi. Aceastã teorie a anticipat teoria selecţiei clonale, precum şi ideea cã sistemul imunitar poate genera receptori cu mult înainte de a veni în contact cu antigenul. Receptorii limfocitari sunt preformaţi, au o structurã asemãnãtoare cu aceea a anticorpilor serici şi rãmân în aşteptarea întâlnirii cu antigenul specific. Ehrlich considerã, însã, în mod eronat, cã o celulã posedã receptori pentru mai multe antigene. Teoria a fost abandonatã când Landsteiner a arãtat cã sinteza anticorpilor este indusã şi de antigenele artificiale (conjugate haptenã-proteinã), neîntâlnite niciodatã în naturã şi astfel specificitatea anticorpilor a fost explicatã prin teoriile instructive (Breinl şi Haurovitz, 1930). Aceste teorii atribuiau un rol important grupãrilor determinante de specificitate. Epitopii ar pãtrunde în celula care sintetizeazã anticorpi şi ar acţiona ca matriţã, imprimând polipeptidelor în curs de sintezã, o configuraţie spaţialã complementarã.

Teoriile instructive au fost infirmate dupã evidenţierea diversitãţii enorme a moleculelor de anticorpi, care se sintetizeazã dupã stimularea cu un antigen, precum şi de faptul cã o celulã B şi descendenţii ei produc anticorpi cu o specificitate unicã faţã de un epitop.

În 1959, Mc Farlane Burnet a formulat teoria selecţiei clonale, care postuleazã cã sistemul imunitar este reprezentat de un numãr uriaş de clone de limfocite, corespunzãtor unui numãr echivalent de epitopi. Clona este o populaţie de celule identice din punct de vedere genetic, descendente ale unei singure celule de origine. Diversitatea clonelor este reflectatã în specificitatea fiecãreia de a recunoaşte un anumit epitop şi este generatã în timpul diferenţierii celulelor limfoide din celulele de origine. Toate celulele unei clone poartã pe suprafaţa lor, molecule identice de imunoglobulinã, care funcţioneazã ca receptori specifici de antigen. Dupã interacţiunea cu antigenul, molecula receptor va fi sintetizatã şi secretatã, cu o ratã foarte înaltã, ca anticorp. Epitopii antigenici selecţioneazã din aceastã colecţie imensã, clonele de limfocite care au receptori complementari din punctul de vedere al configuraţiei spaţiale şi determinã proliferarea şi diferenţierea lor în celule producãtoare de anticorpi. Toate celulele clonei au aceiaşi specificitate pentru antigen.

Fig. 29. Ilustrarea schematicã a teoriei selecţiei clonale. Fiecare clonã de limfocite are pe suprafaţa sa, un receptor de antigen, specific pentru un epitop antigenic complementar. La pãtrunderea în organism, antigenul selecteazã acele clone care pot sã lege specific epitopii complementari. Celulele selectate sunt stimulate sã se dividã şi sã se diferenţieze în celule efectoare mature şi celule de memorie.

Sistemul imunitar funcţioneazã pe principiul “gata fãcut”, adicã receptorul de antigen preexistã pe suprafaţa limfocitelor, astfel încât problema diversitãţii anticorpilor trebuie explicatã pe baze genetice.

Teoria selecţiei clonale este argumentatã de câteva dovezi experimentale:

-  limfocitele imunocompetente au specificitãţi distincte pentru diverse antigene: de exemplu, numai 1-2% dintre limfocite leagã albumina sericã bovinã. Numãrul celulelor care leagã un anumit antigen creşte mult dupã imunizarea cu antigenul respectiv;

-  limfocitele unei clone au receptori şi produc anticorpi cu o singurã specificitate, faţã de un singur epitop. Faptul cã iniţial se sintetizeazã IgM şi ulterior IgG, nu este un contraargument, deoarece anticorpii celor douã clase au regiuni variabile identice şi au aceiaşi specificitate de legare cu epitopul;

-  clona de celule cu specificitate de legare a unui epitop se poate elimina selectiv prin pasajul celulelor pe o coloanã de afinitate, cu bile de sticlã tapetate cu antigenul specific. Celulele care au receptori pentru antigen aderã de coloanã, iar celelalte trec, ceea ce denotã cã limfocitele sunt angajate sã rãspundã la un antigen, înainte de a se întâlni cu el, prin receptorii lor specifici preformaţi;

-  incubarea limfocitelor cu un antigen puternic radiomarcat, produce moartea numai a celulelor care îl leagã specific. 

Mecanismele genetice ale diversitãţii imunoglobulinelor
 

Susţinutã de dovezi experimentale, teoria selecţiei clonale este acceptatã. Se pune problema modalitãţii de codificare geneticã a sintezei unei mari diversitãţi moleculare de anticorpi. Potenţialului imens al unui organism de a sintetiza milioane de tipuri de molecule diferite de anticorpi, ar trebui sã-i corespundã un numãr egal de gene codificatoare. Generarea potenţialului uriaş de diversitate geneticã s-a explicat în diferite moduri:

-  teoria liniei germinale considerã cã genele care codificã sinteza domeniilor VL şi VH se gãsesc în celula germinalã. In genomul fiecãrui individ s-ar gãsi un numãr imens de cistroni care s-ar transmite ereditar. Pentru cele 10⁸ – 10⁹ specificitãţi de legare ale moleculelor de anticorpi, ar exista tot atâtea gene codificatoare. Teoria nu explicã modalitãţile de pãstrare în cursul evoluţiei, a acestui  numãr uriaş de gene şi nici posibilitatea sintezei anticorpilor specifici faţã de antigenele sintetice;

-  teoria recombinãrilor somatice presupune existenţa unui numãr limitat de cistroni codificatori ai domeniilor variabile ale moleculei de anticorp, în linia germinalã. Diversificarea specificitãţii de combinare a anticorpilor s-ar realiza prin recombinãri somatice între un numãr limitat de cistroni, asociate cu diviziunile celulare în cursul diferenţierii limfocitelor;

-  teoria mutaţiilor somatice considerã cã repertoriul genelor pentru sinteza imunoglobulinelor este construit de novo în cursul dezvoltãrii sistemului imunitar, pornind de la un numãr mic de gene ale liniei germinale, prin mutaţii la nivelul celulelor somatice. Selecţia pozitivã (pãstrarea viabilitãţii clonelor limfoide cu receptori pentru antigenele exogene) s-ar face sub influenţa antigenelor care selecţioneazã şi stimuleazã proliferarea celulelor mutante, care sintetizeazã anticorpi cu situs de combinare complementar. Teoria presupune persistenţa în organism, pentru perioade lungi de timp, a unui numãr mare de antigene, ceea ce este improbabil;

-  teoriile mixte presupun existenţa unui numãr limitat de cistroni codificatori ai domeniului variabil (V), în celulele liniei germinale. Diversificarea imensã a potenţialului de codificare şi sintezã s-ar face prin recombinãri somatice între aceşti cistroni, în timpul diviziunilor celulare, declanşate de recunoaşterea şi stimularea antigenicã.

Ipoteza lui Dreyer şi Bennett (1965) explicã diversitatea anticorpilor prin însãşi particularitãţile lor de structurã. Existenţa unei singure gene codificatoare pentru regiunile V şi C ale moleculei de imunoglobulinã este improbabilã, deoarece nu este posibil ca o genã sã sufere atâtea variaţii corespunzãtoare capãtului NH₂ al catenei polipeptidice şi sã rãmânã constantã pentru secvenţa codificatoare a capãtului COOH. Nu se cunoaşte nici o situaţie în care segmentul ADN corespunzãtor regiunii constante a unei proteine sã fi rãmas nemodificat, iar cel codificator al regiunii variabile sã fie expus fenomenelor mutaţionale cu o frecvenţã atât de mare.

Singura modalitate de a explica variabilitatea regiunii N-terminale şi constanţa regiunii C-terminale este acceptarea ideii cã molecula de imunoglobulinã este codificatã de mai multe gene distincte – cel puţin douã - una pentru regiunea variabilã şi una pentru regiunea constantã.

În acord cu aceastã ipotezã, în celulele limfoide embrionare ar exista câteva sute de gene codificatoare ale regiunii variabile şi o genã pentru regiunea constantã, care s-ar asocia la întâmplare în cursul diferenţierii limfocitelor B. O moleculã funcţionalã de imunoglobulinã s-ar sintetiza ori de câte ori recombinarea geneticã aduce în limfocitul precursor al plasmocitului, o genã V în apropierea genei C corespunzãtoare. Astfel s-ar forma cuplurile de gene funcţionale VL-CL şi VH-CH, codificatoare ale celor douã catene.

Ipoteza venea în contradicţie cu câteva dogme ale biologiei celulare şi moleculare:

-  dogma conform cãreia, o genã codificã un polipeptid;

-  dogma constanţei genomului pe toatã perioada de dezvoltare a unui organism;

-  dogma imposibilitãţii rearanjãrii genelor într-o celulã somaticã;

-  dogma continuitãţii informaţiei genetice. Din aceste motive, ipoteza nu a fost acceptatã.

Teoria genelor multiple codificatoare ale unei molecule de imunoglobulinã a fost confirmatã ulterior prin tehnica cineticii de hibridare (Leder şi Swan, 1971). Autorii au arãtat cã atât în celulele limfoide embrionare cât şi în celulele tumorii de mielom, regiunea constantã a catenelor H şi L ale moleculei de imunoglobulinã este codificatã de o singurã genã, iar regiunea variabilã este codificatã de mai multe gene.

Prin tehnica hibridãrii, s-a comparat distribuţia genelor codificatoare în ADN din douã surse:

-  dintr-o tumorã de mielom de şoarece, ce secretã un lanţ k;

-  din celulele limfoide embrionare (imature) de şoarece, ce nu sintetizeazã imunoglobuline.

ADN din ambele surse a fost clivat cu enzime de restricţie, în fragmente separate ulterior prin electroforezã.

Fragmentele codificatoare ale lanţului k au fost identificate prin hibridare cu ADNc, obţinut prin transcrierea inversã a ARNm al lanţului k. S-au folosit douã tipuri de ARNm ale lanţului k:

-  un fragment pentru lanţul Lk întreg (cu domeniile Vk şi Ck);

-  un fragment corespunzãtor jumãtãţii 3’ a ARNm, codificator al domeniului Ck;

Pentru ambele categorii de molecule de ARNm s-au obţinut fragmentele de ADNc corespunzãtoare.

În proba cu ADN obţinut din limfocitele embrionare, ADNc al fragmentului Ck a hibridat cu un fragment de ADN ce conţine gena Ck, iar ADNc pentru întregul lanţ k a hibridat atât cu fragmentul genei Ck, cât şi cu un alt fragment de ADN rezultat prin clivarea cu enzimele de restricţie, care probabil conţine gena Vk.

În concluzie, în celulele limfoide embrionare, cele douã gene codificatoare ale catenei k se gãsesc situate la distanţã, în fragmente de restricţie diferite.

În proba cu ADN obţinut din celulele limfoide de mielom, ambele probe de ADNc, corespunzãtoare domeniului Ck şi lanţului întreg Vk au hibridat într-un singur fragment.

În concluzie, în limfocitele mature, cele douã fragmente codificatoare ale lanţului k se gãsesc în vecinãtate imediatã, în acelaşi fragment de restricţie.

În esenţã, genele funcţionale pentru sinteza imunoglobulinelor în celulele mature sunt rezultatul rearanjãrii prin procese de transpoziţie, a unor segmente genice mici, moştenite în ADN al liniei germinale. Rearanjãrile au loc în limfocite, pe mãsurã ce ele se diferenţiazã din celule imature precursoare, în limfocite B producãtoare de anticorpi.

Singurul mecanism care aduce cele douã gene într-un ansamblu funcţional este reunirea prin transpoziţie şi recombinarea geneticã a celor douã secvenţe de ADN pentru a forma o genã activã L şi o genã activã H.

 Polipeptidele L şi H sunt codificate de trei grupuri de gene nelincate:

-  grupul genelor H, pentru sinteza catenelor γ, μ, α, δ , ε (situate pe cromosomul 14 la om şi 12 la şoarece);

-  grupul genelor k, codificatoare ale lanţului Lk (situate pe cromosomul 2 şi respectiv 6);

-  grupul genelor λ pentru sinteza catenei L λ (situate pe cromosomul 22 şi respectiv 6).

Fiecare din aceste familii cuprinde un numãr controversat de gene codificatoare ale regiunii variabile, situate separat, la distanţã, de gena codificatoare a regiunii constante a moleculei de imunoglobulinã.

Genele pentru catena L a imunoglobulinei de şoarece s-au studiat prin clonarea fragmentelor de ADN într-un fag ce se replicã în celulele de E. coli. S-a obţinut astfel o cantitate suficient de mare de ADN al genelor codificatoare pentru catenele Lk şi L λ, atât din limfocitele embrionare, cât şi din celulele limfoide mature de mielom, producãtoare de imunoglobuline.

Gena codificatoare a lanţului λ este formatã din 4 segmente separate, ordinea lor în direcţia 5’ --- 3’ find Lλ, V λ, J λ şi Cλ.

Segmentul genic L λ codificã 15-20 de aminoacizi ai secvenţei leader de la extremitatea N-terminalã a catenei polipeptidice. Aceastã secvenţã este clivatã pe mãsurã ce lanţul strãbate membrana reticulului endoplasmic şi lipseşte din molecula de imunoglobulinã maturã

Segmentul genic V λ codificã cea mai mare parte a regiunii variabile a lanţului λ, specificând legarea aminoacizilor de la poziţia 1 la 97.

Segmentul genic J λ (J, joining = legare) codificã restul regiunii variabile, adicã aminoacizii între poziţiile 98-110.

Segmentul genic C λ codificã secvenţa constantã a catenei L, între poziţiile 111-214.

Familia de gene codificatoare ale catenei Lk este organizatã asemãnãtor cu a genelor L λ: secvenţe leader Lk, aşezate în tandem cu cele circa 250 de segmente genice Vk, 5 segmente genice Jk strâns legate între ele (din care unul este defectiv) şi la o distanţã de 1000 pb se gãseşte un singur segment genic Ck.

Genele pentru catena H a imunoglobulinelor au o organizare asemãnãtoare celei a genelor catenei L. Segmentele genice codificatoare ale catenei H sunt mai numeroase şi au o organizare mai complexã, deoarece conţin în plus secvenţe codificatoare D (diversity), intercalate între secvenţele VH şi JH. Cele circa 12 secvenţe genice D codificã fiecare 5-15 aminoacizi şi amplificã diversitatea biochimicã a anticorpilor. Ele conferã cea mai mare variaţie biochimicã a catenei H.

Secvenţele genice VH par a fi în numãr de câteva sute. Fiecare segment VH este asociat cu segmentul LH, codificator al secvenţei leader. La şoarece sunt 200-300 de segmente genice VH, 10-20 segmente D, 4 gene JH şi 10 gene CH, iar la om sunt circa 100 segmente genice VH(din care circa jumãtate sunt funcţionale), circa 30 de gene D şi 9 gene J, din care 6 sunt funcţionale. Genele VH sunt diseminate în 4 aglomerãri.

Genele CH, codificatoare ale regiunii constante ale claselor şi subclaselor de catene H, se gãsesc în ordinea: μ, δ, γ3, γ1, ε, θ(nefuncţionalã), α 1, γ2, γ4, ε, α4

Fiecare segment genic CH conţine mai mulţi exoni. Fiecare exon codificã un domeniu structural al moleculei de imunoglobulinã.

Asamblarea genei active pentru catena L. Pentru a rezulta o genã funcţionalã Lk, unul din cele circa 250 segmente genice Vk se uneşte cu unul din cele 4 segmente genice funcţionale Jk, printr-un proces de recombinare probabilisticã. Impreunã cu gena Ck, se formeazã ansamblul VJC, codificator al catenei Lk, transcris ulterior în ARN premesager. Prin procesul de clivare şi înãdire, intronii sunt eliminaţi şi rezultã ARNm pentru catena Lk. Se sintetizeazã lanţul polipeptidic, iar secvenţa leader este clivatã în cursul transferului prin membrana reticulului endoplasmic. Rearanjarea funcţionalã a genei pentru catena L, stopeazã rearanjarea genelor ce codificã acelaşi izotip (fenomenul excluderii alelice).  

Fig. 30. Recombinarea genelor umane codificatoare ale catenei Lk a imunoglobulinelor. Gena funcţionalã în limfocitul B matur, rezultã prin recombinarea uneia din numeroasele gene V, cu una din cele 4 gene J funcţionale şi gena Ck. Recombinarea  poate avea loc între oricare din gene lilustreazã aranjarea genicã între V2 – J4 – Ck.

Asamblarea genei active pentru catena H este similarã asamblãrii genei active pentru catena L, dar mai complexã, deoarece implicã recombinarea a trei regiuni genice distincte ale domeniului variabil: VH, D şi JH. Iniţial s-ar realiza legarea segmentelor genice D şi JH, urmatã de transpoziţia uneia din genele VH în vecinãtatea complexului D-JH, pe unul din cromosomii celulei pre-B. Rearanjãrile sunt posibile datoritã secvenţelor de recunoaştere ale genelor V, D, J.

De cele mai multe ori, rearanjãrile genice au loc intracromosomal şi foarte rar intercromosomal. Dacã rearanjarea este nefuncţionalã, are loc rearanjarea genelor în celãlalt cromosom pereche. In general, rearanjarea are loc la situsul k, iar dacã rearanjarea în cei doi cromosomi este neproductivã, este iniţiatã rearanjarea la situsul λ.

La complexul VH-D-JH este translocatã una din genele CH, care codificã clasa şi subclasa catenei H.  

Fig. 31. Modelul organizãrii genei umane codificatoare a catenei H. Genele regiunii VH sunt multiple (50-300), fiecare cu secvenţa leader. Reunirea segmentului genic D cu gena JH precede legarea genei V de perechea DJH. Intronul genei leader (L) este îndepãrtat prin clivarea şi reunirea exonilor ARN. Reunirea alternativã poate genera imunoglobulina de membranã (m) sau secretatã (s). Cifrele indicã numãrul aproximativ de gene de segmente genice. Eu = regiune activatoare; Su = regiunea de comutare (switch) (dupã Potter, 1998).

Imensa diversitate a specificitãţii de legare a anticorpilor este generatã prin câteva mecanisme:

1) Diversitatea combinaţiilor posibile prin asamblarea întâmplãtoare a segmentelor genice. De exemplu, cele circa 250 segmente genice Vk şi cele 4 segmente funcţionale Jk produc circa 1000 (250 x 4) combinaţii Vk-Jk. Pentru gena H existã posibilitatea unui numãr superior de combinaţii VH – D – JH: circa 250 segmente VH, 12 segmente D şi 4 segmente JH (250 x 12 x 4 = 12000).

2) Flexibilitatea joncţionalã a segmentelor genice. În momentul asamblãrii complexelor VH – D – JH sau VL – JL se produc deleţii, adiţii, substituţii de baze, care modificã circa 3 aminoacizi la fiecare joncţiune. Numãrul variantelor biochimice ale moleculelor de imunoglobulinã creşte de 3 ori pentru lanţul L (1000 x 3) şi de 9 ori pentru catena H (12 000 x 9 = 100000).

Adiţiile şi deleţiile care însoţesc legarea segmentelor genice VL-JL trebuie sã se facã astfel încât sã se pãstreze unicul cadru de citire al tripletelor pentru fiecare segment genic V şi J. Dacã legarea segmentelor genice introduce sau pierde 1 sau 2 nucleotide (sau alt numãr nedivizibil cu 3), secvenţa în aval nu va fi cititã. Aceasta este o rearanjare genicã neproductivã.

Segmentele genice D pot fi citite în toate cele 3 cadre de citire, în diferite recombinãri V-D-J, ceea ce contribuie semnificativ la diversitatea anticorpilor.

3) Diversitatea combinatorialã prin împerecherea întâmplãtoare a catenelor H şi L. Dacã oricare lanţ L poate fi împerecheat cu oricare lanţ H, vor rezulta peste 10⁸ variante de imunoglobuline (100000 H x 3000 L).

4) Adiţii de nucleotide în regiunea N. Cea mai variabilã regiune a moleculei de anticorp este cea de a III-a secvenţã determinantã de complementaritate a catenei H (aminoacizii 86-91), locul de unire a segmentelor genice VH-D şi D-JH. Aici se gãsesc scurte secvenţe de aminoacizi, foarte variabile, denumite regiuni N. Ele sunt codificate de secvenţe de nucleotide adãugate de enzima terminal-deoxinucleotidil-transferazã (TdT), activã în celulele limfoide imature, capabilã sã adauge nucleotide la capãtul 3’ al catenei de ADN în curs de sintezã, fãrã sã necesite matriţã. Activitatea TdT este minimã la fãt şi la noul-nãscut, dar este stimulatã postnatal. Enzima acţioneazã preponderent pe genele catenei H, dar regiunile N s-au identificat şi la joncţiunile V-J ale catenei L.

5) Mutaţiile somatice. Un numãr de ordinul milioanelor de variante ale regiunii V pot sã aparã prin substituţii unice de nucleotide în segmentul genic V. Acesta este fenomenul hipermutaţiei somatice a domeniilor variabile, care este activat mai ales în condiţiile imunizãrii intense, ceea ce explicã creşterea afinitãţii anticorpilor pentru epitopul stimulator.

Hipermutaţia somaticã este mecanismul esenţial pentru generarea diversitãţii anticorpilor. La om, hipermutaţia somaticã se produce în prezenţa antigenului şi are loc în centrii germinativi din ţesutul limfoid periferic.

Rearanjãrile genice se produc, iniţial, la nivelul genei pentru sinteza catenei H. Catena H apare prima în citoplasma limfocitelor. Ulterior are loc rearanjarea genelor ce codificã sinteza catenei L.

Rearanjarea genelor se desfãşoarã continuu în limfocitele B din mãduva osoasã hematogenã. Limfocitele care nu genereazã o rearanjare genicã productivã sunt eliminate, nefiind utile sistemului imunitar. Probabil cã pentru o rearanjare productivã sunt necesare, statistic, multe altele neproductive, ceea ce presupune cã pentru fiecare limfocit funcţional se pierde un numãr mare de celule. Teleonomic însã, risipa este justificatã de importanţa esenţialã a funcţiei imunitare pentru organism.

Mecanismele de recombinare genicã permit ca în contextul existenţei a mai puţin de 1000 de gene în linia germinalã, organismul sã producã o mare diversitate de anticorpi (câteva miliarde), ceea ce constituie repertoriul imunoglobulinelor.

Descoperirea mecanismelor genetice de transpoziţie, generatoare a uriaşei diversitãţi a specificitãţii de combinare a anticorpilor, a deschis o nouã cale a înţelegerii asupra modului în care informaţia geneticã poate sã fie diversificatã.

Mecanismele de transpoziţie sunt active în limfocitele B, dar şi în celulele liniei T, în care codificã o diversitate asemãnãtoare a receptorului de antigen al acestor celule, dar nu au fost identificate pentru alte gene. 

Mecanismele genetice ale generãrii diversitãţii RCTi 

Mecanismele genetice generatoare ale diversitãţii specificitãţii de legare a RCTi sunt asemãnãtoare cu cele care genereazã diversitatea imunoglobulinelor. Calculele teoretice sugereazã cã existã posibilitatea a cel puţin 10¹⁴ combinaţii TCR 2.

Genele codificatoare pentru Ti s-au studiat dupã clonarea ADNc, obţinut prin metoda hibridãrii substractive*** . S-a studiat distribuţia genelor atât în celulele T embrionare, cât şi în limfocitele T mature. Se cunosc mai bine genele care codificã lanţul β. Ele sunt plasate în 4 regiuni distincte, care corespund segmentelor V, D, J, C. Nu se cunoaşte numãrul genelor în fiecare regiune.

Prima treaptã este sinteza ADNc din ARNm al limfocitelor T. ADNc este hibridat cu ARNm în mare exces, din limfocitele B. Secvenţele de ADNc care nu hibrideazã cu ARNm, probabil vor reprezenta secvenţele de ARNm specifice numai limfocitelor T.

Regiunea C are douã segmente genice distincte: C β 1 şi C β 2. Regiunea J are douã grupuri de minigene: J β 1 şi J β 2, fiecare cu câte 7 segmente genice (unul este nefuncţional). Regiunea D are un numãr nedefinit de gene (D1 - Dy), iar regiunea V are circa 30 de gene.

Formarea unei gene funcţionale implicã rearanjarea celor 4 segmente genice, dar rearanjãrile sunt mai versatile decât ale genelor codificare pentru moleculele de imunoglobuline şi rezultã mai multe variante: Vb - Jb ; Db – Db; Db – Jb; Vb – Db – Jb. Tipul dominant de recombinare pare a fi V - D - J - C. 

Diversitatea RCT se realizeazã prin mai multe mecanisme:

-  numãrul mare de gene V, D, J;

-  asocierile combinatoriale diverse ale segmentelor V – D- J. Ele sunt mai diversificate decât ale genelor pentru imunoglobuline, fiind posibile rearanjãri D – D şi V – J;

-  diversitatea joncţionalã prin deleţie sau adiţie de baze, la legarea segmentelor V, D, J.

Rearanjãrile genice pentru RCTi se produc în timocitele imature, în zona corticalã a timusului, înainte de a ajunge în zona medularã. 

Fig. 32. Genele codificatoare ale receptorului limfocitar de antigen. Catenele α, β şi γ, δ sunt codificate de gene V (ale regiunii variabile), gene D, J şi  o regiune genicã constantã (C).

Rearanjarea genelor V β pe unul din cromosomi, supreseazã rearanjarea genelor pe cromosomul pereche (excludere alelicã), astfel cã fiecare celulã exprimã un singur tip de catenã RCT β. Rearanjarea genelor alele α nu este supusã fenomenului excluderii alelice şi de aceea fiecare celulã are douã tipuri de receptori de antigen (RCT), fiecare având propriul sãu lanţ α, dar lanţul β este comun. Surprinzãtor, celulele CD₈ din epiteliul intestinal, care sunt generate extratimic, au RCT format din homodimeri α -α.

---