The Usage of Human IGHJ Genes Follows a Particular Non-random Selection: The Recombination Signal Sequence May Affect the Usage of Human IGHJ Genes.
The Usage of Human IGHJ Genes Follows a Particular Non-random Selection: The Recombination Signal Sequence May Affect the Usage of Human IGHJ Genes.
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人类IGHJ基因的使用遵循特定的非随机选择：重组信号序列可能影响人类IGHJ基因的使用
DOI：
10.3389/fgene.2020.524413
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发表时间：
2020
影响因子：
3.7
通讯作者：
Yao X
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shi B;Dong X;Ma Q;Sun S;Ma L;Yu J;Wang X;Pan J;He X;Su D;Yao X
B细胞受体（BCR）重链可变区的形成源于种系V(D)J基因根据“12/23”规律和“超过12/23”规律的重排。每个V(D)J基因在外周血BCR库中的使用频率与初始重组、自我耐受性选择和克隆增殖反应有关。然而，它们的具体差异和可能的机制仍然未知。我们通过高通量测序分析了正常生理和各种病理条件下人类样本的帧内和帧外BCR-H谱。我们的研究结果表明，IGHJ基因频率遵循先前已知的类似模式，在正常生理或各种病理条件下，IGHJ4以高频率使用（bb0 40%）， IGHJ6/IGHJ3/IGHJ5以中频使用（10 ~ 20%），IGH2/IGHJ1以低频率使用（<4%）。然而，我们对重组信号序列的分析表明，保守的非聚体和七聚体以及一定的23 bp间隔长度可能会影响初始IGHD-IGHJ重组，从而导致初始BCR-H库中IGHJ基因的频率不同。基于这一“初始曲目”，我们建议在分析IGHJ基因频率在自我耐受性选择和克隆增殖反应中的意义和机制时，需要重新评估和进一步研究。
The formation of the B cell receptor (BCR) heavy chain variable region is derived from the germline V(D)J gene rearrangement according to the “12/23” rule and the “beyond 12/23” rule. The usage frequency of each V(D)J gene in the peripheral BCR repertoires is related to the initial recombination, self-tolerance selection, and the clonal proliferative response. However, their specific differences and possible mechanisms are still unknown. We analyzed in-frame and out-of-frame BCR-H repertoires from human samples with normal physiological and various pathological conditions by high-throughput sequencing. Our results showed that IGHJ gene frequency follows a similar pattern which is previously known, where IGHJ4 is used at high frequency (>40%), IGHJ6/IGHJ3/IGHJ5 is used at medium frequencies (10∼20%), and IGH2/IGHJ1 is used at low frequency (<4%) under whether normal physiological or various pathological conditions. However, our analysis of the recombination signal sequences suggested that the conserved non-amer and heptamer and certain 23 bp spacer length may affect the initial IGHD-IGHJ recombination, which results in different frequencies of IGHJ genes among the initial BCR-H repertoire. Based on this “initial repertoire,” we recommend that re-evaluation and further investigation are needed when analyzing the significance and mechanism of IGHJ gene frequency in self-tolerance selection and the clonal proliferative response.
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