Clonació DNA, Resposta Immunitària i Patologies Clau

Biologia Molecular i Resposta Immunològica

Procediment de Clonació de DNA

1. Se sotmet un genoma o una part d'aquest a l'acció d'un *enzim de restricció*, fet que produeix nombrosos fragments de DNA amb extrems que contenen DNA cohesiu.
2. Alhora, es tracten els plasmidis amb el mateix enzim, fet que produeix una molècula de DNA oberta que té dos extrems cohesius.
3. S'uneixen els plasmidis i fragments de DNA en posar-se en contacte per *complementarietat de bases*. Una *lligasa* tanca la unió, i es formen els *plasmidis recombinants*.
4. Els plasmidis s'insereixen en bacteris i creen colònies, formant una *biblioteca genòmica*.

Reaccions Antígen-Anticòs

Reacció de Precipitació

Quan els antígens són macromolècules solubles amb diversos determinants antigènics, els anticossos lliures en el plasma sanguini s'hi uneixen per formar grans complexos macromoleculars insolubles que precipiten.

Reacció d'Aglutinació

Els anticossos reaccionen amb antígens de la superfície dels bacteris o d'altres cèl·lules, formant agregats que sedimenten amb facilitat. Aquests antígens de superfície es diuen *aglutinògens* i els seus anticossos específics, *aglutinines*.

Reacció d'Opsonització

La unió d'anticossos a la superfície dels microorganismes o a les partícules antigèniques afavoreix la fagocitosi. Aquesta unió produeix un augment en l'adherència del complex antígen-anticòs a la superfície dels macròfags i micròfags sanguinis, cosa que en facilita la fagocitosi. Els microorganismes recoberts d'anticossos es diu que estan *opsonitzats*.

Reacció de Neutralització

En unir-se els anticossos amb els determinants antigènics de la càpsula vírica, la capacitat d'infecció del virus disminueix. S'adquireix després del primer contacte amb el patogen i és reversible.

Resposta Humoral

1. Una cèl·lula fagocítica fagocita i digereix un microorganisme, associa els antígens extrets a les seves proteïnes de membrana *MHC tipus II* i actua com a cèl·lula presentadora de l'antigen.
2. La cèl·lula fagocítica mostra l'antigen a un *limfòcit T inactiu*, el qual s'activa.
3. El limfòcit T activat, en reconèixer el mateix antigen presentat per un *limfòcit B*, allibera *interleucines* que activen el B.
4. Els limfòcits B activats es multipliquen i generen:
   • *Cèl·lules plasmàtiques*, que secreten anticossos lliures.
   • *Limfòcits B de memòria*, que mantindran la resposta a la sang per respondre ràpidament si en el futur el mateix microbi provoca una nova infecció.

Resposta Cel·lular

1. Els *limfòcits T citotòxics* són els *killers* del sistema immunitari i van directes a les cèl·lules canceroses o infectades.
2. El limfòcit T es fixa a la cèl·lula diana, ja que aquesta mostra uns antígens enganxats a una proteïna que es diu *MHC de tipus I*.
3. Quan s'activa, el limfòcit T comença a fer còpies d'ell mateix i crea un exèrcit de clons igual de mortals. Després llança *perforines* que fan forats a la cèl·lula enemiga i hi deixa anar *granzimes*, unes proteïnes que es colen dins i maten la cèl·lula.
4. Un cop eliminada la cèl·lula, els limfòcits T queden lliures per continuar i atacar-ne d'altres.

Patologies del Sistema Immunitari

Esclerosi Múltiple (Resposta Autoimmunitària)

1. Els macròfags fagociten el virus i presenten les molècules antigèniques víriques als limfòcits T.
2. S'activa la proliferació dels limfòcits T.
3. Es produeix una nova activació de limfòcits T per *autoantígens* que han estat presentats per cèl·lules de la glia.
4. D'una banda, s'activen els limfòcits B que formen anticossos que ataquen antígens de la *beina de mielina*.
5. D'altra banda, se secreta l'*interferó* que atrau els macròfags, els quals fagociten les restes de mielina que han estat atacades pels anticossos, fet que deixa l'*axó desmielinitzat*.

Síndrome d'Immunodeficiència Adquirida (VIH/SIDA)

1. Les proteïnes de la coberta del virus s'uneixen als receptors del limfòcit i es produeix l'entrada de la càpsida gràcies a la fusió de l'embolcall víric amb la membrana del limfòcit.
2. A l'interior del limfòcit es degraden les proteïnes de la càpsida. La *transcriptasa inversa* converteix l'RNA en DNA víric de doble cadena.
3. Aquest DNA víric entra al nucli del limfòcit on s'integra amb el DNA.
4. Una vegada integrat, es fa servir la maquinària del limfòcit per crear nou RNA víric i les seves proteïnes estructurals.
5. L'RNA víric i les molècules s'acoblen al citoplasma per formar nous virus que surten a l'exterior del limfòcit. Els limfòcits afectats seran destruïts.

Metodologia Científica i Càlculs

Elements del Mètode Científic

Càlculs de Magnificació en Microscòpia

Equivalències:

• 1 cm = 10⁴ micròmetres
• 1 cm = 10⁷ nanòmetres

Fórmules de Magnificació:

MA (Mida Aparença) → cm

MR (Mida Real) → micròmetres o mil·límetres

NA (Nombre d'Augments) = MA / MR