Eine neue Instruktionstheorie

Zusammenfassung

Eine neue Instruktionshypothese für die Antikörperbildung betrifft die Informationsübertragung der Aminosäure-Sequenz einer determinanten antigenen Gruppe auf eine antideterminante RNA (aRNA) mit Hilfe von besonderen spezifischen aktivierenden Enzymen, tRNAs, ATP, sowie Membranstrukturen zur Fixierung der tRNA-Aminosäure-Peptid-Komplexe. Die lineare Primärstruktur gestreckter Polypeptidketten soll die Anticodons der tRNA linear anordnen und dadurch eine aRNA-Synthese ermöglichen. Diese aRNA könnte repliziert werden, als Transferfaktor dienen und durch die Reverse Transkriptase in aDNA umgeschrieben und mittels der terminalen Desoxyribonukleotidyl-Transferase an genetisch präformierte DNA-Moleküle mit der Information für die Grundstruktur der verschiedenen Antikörperklassen verbunden werden. Das führt zur Aufnahme in das Genom bzw. zur extrachromosomalen Etablierung, wobei nach Transkription und Translation Antikörper gebildet werden. Der zweite theoretische Ansatz betrifft die Immunsuppression und Toleranzerzeugung durch Antigen. Hierfür wird eine zu weit gehende proteolytische Enzymwirkung beim Abbau komplexer Antigene bzw. von Rezeptormatrizen der antigenen Determinanten auf der Zellmembran von Makrophagen verantwortlich gemacht. Bei späterem Kontakt mit dem gleichen Antigen sind die proteolytischen Enzyme dann bereits präformiert, so daß die antigene Information dann beschleunigt zerstört wird. Die dritte Hypothese befaßt sich mit der Immunsuppression und Toleranzerzeugung durch Antikörper. Hier wird die antideterminante Information über aRNA und aDNA wiederum ins Genom oder extrachromosomal integriert. Ständige Antikörperpräsenz führt zur Akkumulation sämtlicher Informationszwischenstufen, darunter auch des zur aRNA komplementären DNA-Stranges. Exposition mit dem analogen Antigen löst aRNA-Synthese aus, deren Translation durch Hybridsierung mit dem komplementären DNA-Strang unterbunden und deren Information durch RNase H-Einwirkung gelöscht wird. Unter dem Gesichtspunkt der Immunogenität von Immunglobulinen erscheint auch ein proteolytischer Mechanismus möglich. Die Toleranz kann überwunden werden: 1. durch Einflußnahme auf einen überschießenden proteolytischen Abbau determinanter Gruppen bei gleichzeitiger antigener Stimulation; 2. durch Zufuhr von aRNA zur Synthese eines bislang unterdrückten Antikörpers.

Summary

A new instruction theory for antibody formation is presented. The reverse flow of information from the amino-acid sequences of small antigenic determinants to an antideterminant RNA (aRNA) seems feasible. Prerequisites are specific activating enzymes, tRNAs, ATP as well as some kind of membrane assembling the anticodons of tRNAs linearly, analogous to the linear primary structure of stretched polypeptides. Once synthesized, aRNA might be replicated, utilized as transfer factor and transcribed by means of Reverse Transcriptase into aDNA. Further steps would be the fusion of this aDNA with genetical preformed DNA-molecules already coding for the basic structures of different classes of immunoglobulins by means of a terminal deoxynucleotidyl-transferase. This could be a chromosomal or extrachromosomal integration. The second hypothesis concerns antigen-induced immunosuppression and the phenomenon of nonresponsiveness (tolerance). An overwhelming proteolysis might give rise to a degradation of antigens or receptor templates for antigenic determinants located on the surface of macrophages. On later exposure to a similar antigen proteolytic enzymes are already preformed abolishing rapidly antigenic information. The third hypothesis concerns antibody-induced immunosuppression and tolerance. Antideterminant information is integrated into the genome or established extrachromosomally. The continous presence of antibodies sets in motion a sequence of reactions causing an accumulation of all information intermediates including a complementary DNA strand to the aRNA. On exposure to the corresponding antigen aRNA is transcribed. However, translation might be inhibited by hybridisation with the complementary aDNA strand as well as specific RNA hydrolysis by RNase H. Concerning the immunogenity of antibodies, a proteolytical mechanism might also be possible. Taking this into account a tolerance could be suspended in the following way: 1. by influencing the overwhelming proteolytical degradation of antigenic determinants with simultaneous antigenic stimulation; 2. by substitution of aRNA to induce blocked antibody synthesis.