4月24日深夜，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心(生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所)孟飛龍研究組和上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院上海市免疫學(xué)研究所葉菱秀研究組的合作研究論文。這一工作發(fā)現(xiàn)抗體基因DNA的力學(xué)性能，特別是柔性，決定了抗體親和力成熟過(guò)程中的基因突變效率。

　　人類的日常生存環(huán)境中存在著無(wú)窮無(wú)盡的病原體，而抗體是人體免疫系統(tǒng)對(duì)抗外界病原體入侵的主要分子“士兵”。這些人類的抗體分子由B淋巴細(xì)胞分泌的免疫球蛋白構(gòu)成。當(dāng)病原體入侵我們的免疫系統(tǒng)時(shí)，淋巴細(xì)胞通過(guò)基因突變等方法，利用甚至不足一百納米的DNA編碼多種多樣的抗體分子，“以萬(wàn)變應(yīng)萬(wàn)變”，產(chǎn)生能夠針對(duì)性結(jié)合入侵病原體的抗體分子，這個(gè)過(guò)程被稱為抗體親和力成熟。

　　在人體免疫系統(tǒng)中，B淋巴細(xì)胞是制造抗體士兵的工廠。它可以解讀抗體基因遺傳信息，并將其加工為一個(gè)個(gè)合格的士兵?！鞍彰摪泵窤ID”是B細(xì)胞工廠流水線上的魔鬼教練，可以在抗體基因上制造基因突變，從而打造不同的抗體士兵。在抗體士兵的“武器”區(qū)域產(chǎn)生突變，可以產(chǎn)生擁有不同武器的士兵。但是如果在抗體士兵的“身體”部位產(chǎn)生突變，則可能產(chǎn)生不合格的士兵。

　　為什么在抗體基因上“武器”區(qū)域更容易發(fā)生突變，而“身體”區(qū)域的突變相對(duì)較少。上海科學(xué)家的工作發(fā)現(xiàn)，原來(lái)抗體基因上“武器”區(qū)域更加柔軟，“身體”區(qū)域相對(duì)僵硬。在柔軟的地方，魔鬼教練更容易訓(xùn)練該處的基因，從而產(chǎn)生更多的突變。

　　這是魔鬼教練(工具酶)和士兵材料(底物DNA)在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程中雙向奔赴的結(jié)果。相關(guān)機(jī)制在人類、猴子、小鼠、羊駝、兔子、狗甚至是鴨嘴獸中都普遍存在。

　　在人體細(xì)胞內(nèi)部總長(zhǎng)2米的DNA鏈條上，有的地方彎曲，有的地方筆直。該工作發(fā)現(xiàn)在抗體士兵制造過(guò)程中，DNA的柔性發(fā)揮了重要作用，也提示DNA柔性等力學(xué)性質(zhì)可能在其它生命活動(dòng)如腫瘤發(fā)生發(fā)展中,發(fā)揮重要作用。

　　原載于勞動(dòng)觀察 2023年4月25日

　　作者：王嘉露