ความหลากหลายของเซลล์เม็ดเลือดขาว
ระบบภูมิคุ้มกันที่เฉพาะเจาะจง (กล่าวอีกอย่างคือผลรวมของเซลล์เม็ดเลือดขาวทั้งหมด) สามารถจำแนกโมเลกุลที่ซับซ้อนใด ๆ ที่ธรรมชาติหรือวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นขึ้น ความสามารถที่น่าทึ่งนี้เป็นผลมาจากการรับล้านแอนติเจนที่แตกต่างกันที่ผลิตโดยลิมโฟซัยต์ B และ T ลิมโฟซัยต์แต่ละตัวจะสร้างตัวรับเฉพาะของมันเองซึ่งมีการจัดโครงสร้างเพื่อให้ตอบสนองต่อแอนติเจนที่แตกต่างกัน หลังจากเซลล์พบแอนติเจนที่รับรู้มันจะถูกกระตุ้นให้ทวีคูณและประชากรของเซลล์เม็ดเลือดขาวที่มีตัวรับเฉพาะเพิ่มขึ้น
เป็นอย่างไรบ้างที่ร่างกายมีความหลากหลายอย่างไม่น่าเชื่อของตัวรับที่พร้อมจะตอบสนองต่อการบุกรุกของโมเลกุล เพื่อทำความเข้าใจนี้การตรวจสอบอย่างรวดเร็วของยีนและโปรตีนจะเป็นประโยชน์ โมเลกุลของตัวรับแอนติเจนเป็นโปรตีนซึ่งประกอบด้วยโซ่พอลิเปปไทด์สองสามอัน (เช่นโซ่ของกรดอะมิโนที่เชื่อมโยงกันด้วยพันธะเคมีที่รู้จักกันในชื่อเพปไทด์) ลำดับที่กรดอะมิโนถูกรวมตัวกันเพื่อสร้างสายโซ่พอลิเปปไทด์โดยเฉพาะนั้นถูกระบุโดยบริเวณที่ไม่ต่อเนื่องของ DNA ที่เรียกว่ายีน แต่ถ้าทุกภูมิภาค polypeptide ของตัวรับแอนติเจนทุกตัวถูกเข้ารหัสโดยยีนที่แตกต่างกันจีโนมมนุษย์ (ข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดที่เข้ารหัสใน DNA ที่ดำเนินการในโครโมโซมของเซลล์) จะต้องอุทิศล้านล้านรหัสเพื่อภูมิคุ้มกันเหล่านี้ โปรตีนระบบ เนื่องจากจีโนมมนุษย์ทั้งหมดมียีนประมาณ 25,000 ยีนบุคคลจึงไม่สามารถรับยีนสำหรับส่วนประกอบตัวรับแอนติเจนแต่ละตัวโดยเฉพาะได้ แต่มีกลไกที่สร้างตัวรับที่หลากหลายจากยีนจำนวน จำกัด
สิ่งที่สืบทอดมาคือกลุ่มของกลุ่มยีนสำหรับโซ่โพลีเปปไทด์แต่ละชนิด เมื่อเซลล์เม็ดเลือดขาวแต่ละตัวเติบโตขึ้นส่วนของยีนเหล่านี้จะถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างยีนหนึ่งสำหรับแต่ละโพลีเปปไทด์ที่ประกอบเป็นตัวรับแอนติเจนที่จำเพาะ การจัดเรียงกลุ่มยีนทางเลือกใหม่นี้เกิดขึ้นอย่างเด่นชัดแม้ว่าจะไม่ได้สุ่มทั้งหมดดังนั้นการรวมกันจำนวนมหาศาลอาจส่งผลให้ ความหลากหลายเพิ่มเติมนั้นเกิดจากการรวมตัวกันของยีนอย่างไม่แน่นอนซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่า junctional diversification ซึ่งการสิ้นสุดของส่วนยีนนั้นสามารถสั้นลงหรือยาวขึ้นได้ การจัดเรียงทางพันธุกรรมเกิดขึ้นในระยะเมื่อเซลล์เม็ดเลือดขาวที่สร้างจากเซลล์ต้นกำเนิดทำงานได้เป็นปกติดังนั้นเซลล์เม็ดเลือดขาวที่เติบโตเต็มที่แต่ละตัวสามารถสร้างตัวรับเพียงชนิดเดียว ดังนั้นจากสระว่ายน้ำของยีนนับร้อยเท่านั้นจึงสามารถสร้างตัวรับแอนติเจนที่หลากหลายได้ไม่ จำกัด
กลไกอื่น ๆ ก็มีส่วนช่วยในการรับความหลากหลาย การซ้อนทับบนกลไกที่สรุปไว้ในคำศัพท์ง่าย ๆ ข้างต้นเป็นอีกกระบวนการหนึ่งที่เรียกว่าการกลายพันธุ์แบบโซมาติก การกลายพันธุ์คือการเกิดขึ้นเองของการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยใน DNA ระหว่างกระบวนการแบ่งเซลล์ มันถูกเรียกว่าโซมาติกเมื่อมันเกิดขึ้นในเซลล์ของร่างกาย (กรีกโซมาหมายถึง "ร่างกาย") มากกว่าในเซลล์ของเชื้อโรค (ไข่และอสุจิ) ถึงแม้ว่าการกลายพันธุ์ของโซมาติกอาจเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นได้ในเซลล์ใด ๆ ก็ตาม แต่มันก็เกิดขึ้นเป็นประจำใน DNA ที่มีรหัสสำหรับตัวรับแอนติเจนในเซลล์เม็ดเลือดขาว ดังนั้นเมื่อเซลล์เม็ดเลือดขาวถูกกระตุ้นโดยแอนติเจนที่จะแบ่งสายพันธุ์ใหม่ของตัวรับแอนติเจนสามารถอยู่ในเซลล์ลูกหลานของมันและบางสายพันธุ์เหล่านี้อาจให้แบบที่ดียิ่งขึ้นสำหรับแอนติเจนที่รับผิดชอบในการกระตุ้นเดิม
ตัวรับแอนติเจน B-cell และแอนติบอดี
ตัวรับแอนติเจนบน B ลิมโฟซัยต์จะเหมือนกับไซต์ที่มีผลผูกพันของแอนติบอดีที่เซลล์เม็ดเลือดขาวเหล่านี้สร้างขึ้นเมื่อถูกกระตุ้นยกเว้นว่าโมเลกุลของตัวรับนั้นมีหางพิเศษที่แทรกซึมเข้าไปในเยื่อหุ้มเซลล์และยึดกับพื้นผิวเซลล์ ดังนั้นคำอธิบายของโครงสร้างและคุณสมบัติของแอนติบอดีซึ่งได้รับการศึกษามาอย่างดีจะเพียงพอสำหรับทั้งคู่
