Avainero antigeenisen ja faasivaihtelun välillä on se, että antigeeninen variaatio on mekanismi, joka viittaa antigeenisesti erillisten proteiinien, hiilihydraattien tai lipidien ilmentymiseen niiden pinnoilla, kun taas faasivaihtelu on korkeataajuista palautuvaa fenotyypin päälle- ja poiskytkentää lauseke.
Antigeeninen ja faasivaihtelu ovat kahden tyyppisiä molekyylimekanismeja, joita patogeenit käyttävät välttääkseen isännän immuunivasteet. Ne liittyvät toisiinsa. Nämä mekanismit mahdollistavat mikrobien, erityisesti bakteerien, mukautua useampaan kuin yhteen ympäristöön. Vaiheen ja antigeenisen vaihtelun seurauksena muodostuu klonaalisen bakteeripopulaation heterogeeninen fenotyyppi. Tässä populaatiossa yksittäiset solut ekspressoivat vaihevaihteluita proteiineja tai yhtä proteiinin useista antigeenisistä muodoista. Nämä muunnelmat ovat pääasiassa patogeenien suorittamia virulenssistrategioita.
Mikä on antigeeninen variaatio?
Antigeeninen variaatio on molekyylimekanismi, joka viittaa toiminnallisesti konservoituneiden ja antigeenisesti erillisten osien ilmentymiseen klonaalisessa populaatiossa. Tätä mekanismia käyttämällä tartunnanaiheuttajat muuttavat proteiinejaan, hiilihydraattejaan tai lipidejään, jotka ovat niiden pinnoilla olevia antigeenejä. Siten antigeenisen vaihtelun vuoksi patogeenit voivat ajoittain muuttaa tai vaihtaa pinta-antigeeniensa molekyylikoostumusta. Muuttamalla näitä rakenteita ne välttävät isännän immuunivasteita. Eläinpatogeeneissä on laaja valikoima pintarakenteita antigeenisen vaihtelun sekä faasivaihtelun vuoksi. Patogeenit naamioivat tilapäisesti itsensä ja estävät isännän immuunijärjestelmän poistamasta koko populaatiota. Parhaita esimerkkejä bakteereista, jotka osoittavat antigeenista vaihtelua, ovat suvut Neisseria ja Streptococci. Neisseria-lajit vaihtelevat piluksiaan antigeenisen vaihtelun seurauksena. Se auttaa näitä lajeja tarttumaan. Sitä vastoin streptokokit muuttavat M-proteiiniaan.
Kuva 01: Antigeeninen vaihtelu
Virukset pystyvät muuttamaan genomejaan erittäin nopeasti ja huijaamaan immuunijärjestelmää olemaan tunnistamatta niitä. Tämä johtuu viruksissa havaitusta antigeenisestä vaihtelusta. On olemassa kuusi erilaista antigeenisen muunnelman muotoa, kuten antigeeninen drift, shift, rift, lift, siivilöidä ja lahja.
Mikä on vaihevaihtelu?
Vaihevaihtelu on molekyylimekanismi, jonka avulla bakteerit ja muut mikrobit voivat välttää isännän immuunivasteita. Lisäksi se sallii bakteerien käsitellä erilaisia ympäristöjä. Fenotyyppinen vaihtelu voidaan määritellä proteiinin ilmentymisen vaihtamiseksi ON-vaiheesta OFF-vaiheeseen. Toisin sanoen vaihevaihtelu viittaa fenotyypin ilmentymisen korkeataajuiseen päälle- ja poiskytkentään. Vaihevaihtelun seurauksena proteiinin ilmentymistaso vaihtelee populaation yksittäisten solujen välillä. Nämä vaihtelut esiintyvät yleensä satunnaisesti korkealla taajuudella. Ympäristöolosuhteet voivat kuitenkin muuttaa niitä. Loppujen lopuksi vaihevaihtelu johtaa fenotyyppisesti heterogeeniseen populaatioon.
Kuva 02: Vaihevaihtelu
Vaihevaihtelua tapahtuu useissa organismeissa, mukaan lukien bakteerit ja ei-bakteerimuodot, kuten alkueläimet ja virukset jne. Yksi esimerkki faasivaihteluista gram-negatiivisissa bakteereissa on muutokset havaittavissa fenotyypeissä, jotka havaitaan pintarakenteissa, kuten esim. fimbria, flagella, ulkokalvoproteiinit ja lipopolysakkaridit.
Mitä yhtäläisyyksiä antigeenisen ja faasivaihtelun välillä on?
- Vaihe ja antigeeninen vaihtelu johtavat klonaalisen bakteeripopulaation heterogeeniseen fenotyyppiin.
- Antigeeniset ja faasivaihtelut edistävät bakteerien virulenssia ja auttavat bakteeria kiertämään isännän immuunijärjestelmää
- Näiden mekanismien seurauksena patogeeneillä on monenlaisia pintarakenteita.
Mitä eroa on antigeenisellä ja faasivaihtelulla?
Antigeeninen variaatio viittaa toiminnallisesti konservoituneiden ja antigeenisesti erillisten osien ilmentymiseen klonaalisessa populaatiossa. Toisa alta vaihevaihtelu on proteiinin ilmentymisen vaihtamista ON-vaiheesta OFF-vaiheeseen. Joten tämä on avainero antigeenisen ja vaihevaihtelun välillä. Myös patogeenit muuttavat antigeenisen vaihtelun seurauksena proteiinejaan, hiilihydraattejaan tai lipidejään, jotka ovat niiden pinnoilla olevia antigeenejä. Sitä vastoin faasivaihtelun seurauksena patogeenit vaihtelevat proteiinien ilmentymistasoa populaation yksittäisten solujen välillä.
Yhteenveto – Antigeeninen vs. vaihevaihtelu
Antigeeninen ja faasivaihtelu ovat kaksi molekyylimekanismia, jotka auttavat tartunnanaiheuttajia välttämään isännän immuunivasteita. Antigeeninen variaatio johtaa pinta-antigeenien (proteiinien, hiilihydraattien ja lipidien) muuttumiseen, jotta isäntävasta-aineet saadaan huijatuksi olemaan tunnistamatta niitä. Toisa alta faasivaihtelu vaihtelee proteiinien ilmentymistasoa populaation yksittäisten solujen välillä. Se tapahtuu fenotyypin ilmentymisen korkeataajuisella päälle- ja poiskytkemisellä. Siten tämä tiivistää eron antigeenisen ja faasivaihtelun välillä.
