“Gotta Catch ‘Em All”: How immune cells recognize every single pathogen
Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin

Think about the number of every single microorganism you have encountered since you were born. Now add to that, all the possible microorganisms you will encounter in the future. If that sounds like a lot, you are completely correct! Now, if you remember from my previous post, I mentioned that our immune cells are able to recognize each of these microorganisms. Meaning that we have cells against influenza, cells against salmonella, cells against SARS CoV-2, etc. It seems like an impossible task to generate such a high number of diverse cells, right? I thought so too… but our body has engineered an incredible system to make this process work. Get ready to be amazed!

 

Receptor Recognition

As I have mentioned before, our immune system can be divided into two branches. Briefly, the first one is composed of cells that are non-specific but act very fast (known as the innate immune system) and the second of cells that are very specific but take longer to act (the adaptive immune system). Today, we will focus on the adaptive immune system.

This system is made up of two very important cell types: known as B and T cells. During an immune response, only the cells that are specific to the pathogen you are infected with should be activated. For this to occur, cells recognize a specific portion of the pathogen using a receptor. These are known as the B cell receptor (BCR) and the T cell receptor (TCR) and they are expressed on the surface of each cell.

Think about this process as a lock and a key. The interaction between the lock (the receptor on the cell) and the key (the pathogen) only occurs if they are specific to each other (you only open the lock if you have the right key). This process will give one of the signals required to activate your immune cell. Activation is essential to allow these cells to perform the functions necessary to clear the infection.

Side note, the letter O of the ImmunoThoughts logo represents a T cell (my favorite cell) and in black is the representation of a TCR. Thanks to Dr. Condotta for making this amazing logo!

Colorized scanning electron micrograph of a B cell from a human donor. Credit: NIAID

 

From DNA to protein

Let’s get back to the basics for a moment. You might already know that we are made up of cells and that each cell (at least at some point during their life) has an internal manual, also known as the DNA. Think of the DNA as a recipe book. It is composed of information that allows our cells to make proteins. Proteins are in charge of doing many different tasks inside of us. They have structural, transport and storage roles. They can also participate in different chemical reactions and act as messengers sending information from one cell to another.

Therefore, to make each protein, we require a piece of information that is encoded in our DNA. For example, when a cell needs to make protein X, it will pretty much go to the “how to make protein X” part of the DNA. Now, remember about the receptors (the BRC and TCR)? They are also made up of proteins, meaning that you need a bunch of different proteins to make all the different receptor specificities (one for influenza, one for salmonella, etc).

But now think about EVERY single protein you have in your body. Lots of information required, right? Now add the huge amount of information required to make every single one of these receptors. It sounds impossible, but our body is WAY too clever! It has designed an astonishing system to “condense” all this information, and here is how…

 

Somatic recombination

One thing that you might not know about me is that I am bad, VERY bad, at cooking. It is not just an “it needs more salt” bad, but an “I tried… frozen pizza it is!” kinda bad. However, let’s assume that I could cook and that I woke up feeling like exploring new recipes. So, I took a blank book of 100 pages and for each page, I wrote a different ingredient. I filled the book with every single ingredient I could possibly imagine. And with that book in hand, I started my cooking adventure as following.

For my first recipe, I added the ingredients from page 1 to 4, I removed pages 5 to 22 and added the ingredients from pages 23 to 100. After I was done, I tasted my new cooking invention and asked myself “does it work?” (does it taste good?). If it didn’t work, I tried again. This time I added the ingredients from pages 1 to 4, removed extra pages (pages 23 to 35, let’s say), and added those from pages 36 to 100. Once completed, I asked myself the same question: “does it work?”. If it did, then great. But if it didn’t, I continued removing pages until I find something that worked for my taste, or until the book was over (in which case a new book would be required to repeat this process).

As insane as this idea sound, our body has evolved to utilize a similar process. A mechanism that leads to high receptor diversity while maintaining a low storage space. During the generation of B and T cells, developing cells will access the “how to make a receptor” area of the DNA and perform what is known as somatic recombination. Cells will try to generate a protein using different portions of the DNA present in this location. If the recombination works (leading a viable receptor) the cell is good to go. But if it doesn’t work, a piece of DNA will be cut (or the pages of the book will be removed) and a new protein will be generated and expressed on the surface of the cell for testing. This process will occur many times until a viable receptor is generated or until no more recombinations are possible.

Keep in mind that I am presenting this process in a very simplistic way. But, let me know if you’d like me to cover this mechanism in greater detail! The goal of this post is to explain how is possible for us to have so many different receptors using only a small area in the DNA.

This occurs because each cell will cut the DNA a bit differently. Believe it or not, this process ensures that you can generate cells that are specific to each pathogen. For example, you already have cells that are specific to a portion of the SARS CoV-2, even though you might have never been infected with it. And this is only possible due to the ability of our adaptive immune cells to undergo somatic recombination!

 

Self vs non-self

But wait a moment… I’m telling you that, this pretty much random process leads to cells that are able to recognize a portion of a pathogen, but how does it know what is a pathogen? How can we rule out that we are not making receptors that are specific to heart cells (for example)? GREAT thinking and the answer is… we don’t.

Somatic recombination does not rule out the possibility of generating cells that are specific to our own cells. However, the development of our adaptive immune cells is a very regulated process. There are different mechanisms that together prevent the survival of cells that could attack our own body. Unfortunately, when these “deletion” mechanisms don’t work we can develop autoimmune diseases… but I will keep this subject for my next posts!

 

From your immunologist – in training,

Stefanie Valbon

 

PS: If after reading this post you start to have a few ideas on why my cooking abilities are not very great… you might be correct… but, all for science, right!?

76 Responses

  1. At this time it seems like Drupal is the preferred blogging platform out there right now. (from what I’ve read) Is that what you’re using on your blog?

    btc to usd

  2. Мы предоставляем услуги Строительство Дачи под Ключ в Алматы, обеспечивая полный цикл работ от проектирования до завершения строительства. Наша команда опытных специалистов гарантирует высокое качество строительства и индивидуальный подход к каждому клиенту. Работаем с современными технологиями и материалами, чтобы создать дом вашей мечты в соответствии с вашими потребностями и ожиданиями.

  3. I absolutely love your blog and find nearly all of your post’s to be exactly what I’m looking for. Do you offer guest writers to write content to suit your needs? I wouldn’t mind creating a post or elaborating on a lot of the subjects you write related to here. Again, awesome site!
    My page site#:
    http://prmaster.su/alanpoe/put-k-uspehu-pozitivnye-perspektivy-posle-pokupki-diploma_5624.html
    http://wayworld.listbb.ru/viewtopic.php?f=2&t=23326
    https://prof-komplekt.com/club/user/4861/blog/7551/
    http://allmagic.0pk.me/viewtopic.php?id=1007#p8339
    https://noosfero.ufba.br/jesicaambrel/blog/preimuschestva-diploma-poluchennogo-v-moskve-osobennosti-i-perspektivi

  4. Appreciating the dedication you put into your blog and detailed information you provide. It’s great to come across a blog every once in a while that isn’t the same unwanted rehashed information. Excellent read! I’ve saved your site and I’m including your RSS feeds to my Google account.
    http://borderforum.ru/viewtopic.php?f=26&t=8451
    https://ipiter.build2.ru/viewtopic.php?id=20501#p61723
    http://crimeadetka.forum.cool/viewtopic.php?id=1489#p87418
    http://pk.mybb.ru/viewtopic.php?id=477#p3833
    http://ukraina.mybb.ru/viewtopic.php?id=4543#p4594
    https://vipka.0bb.ru/viewtopic.php?id=4025#p6241

  5. Aviator Spribe играть на планшете
    Добро пожаловать в захватывающий мир авиаторов! Aviator – это увлекательная игра, которая позволит вам окунуться в атмосферу боевых действий на небе. Необычные графика и захватывающий сюжет сделают ваше путешествие по воздуху неповторимым.
    Aviator Spribe играть с умом

  6. Aviator Spribe играть на евро казино
    Добро пожаловать в захватывающий мир авиаторов! Aviator – это увлекательная игра, которая позволит вам окунуться в атмосферу боевых действий на небе. Необычные графика и захватывающий сюжет сделают ваше путешествие по воздуху неповторимым.
    Aviator Spribe играть бесплатно

  7. Hey very nice site!! Guy .. Excellent .. Wonderful .. I’ll bookmark your blog and take the feeds additionally? I am happy to seek out so many useful information right here in the post, we’d like work out extra strategies in this regard, thank you for sharing. . . . . .

    Rybelsus

  8. Thank you for your sharing. I am worried that I lack creative ideas. It is your article that makes me full of hope. Thank you. But, I have a question, can you help me?

  9. Российский завод продает разборные гантели gantel-razbornaya.ru – у нас найдете обширный каталог вариантов. Настраиваемые снаряды дают продуктивно выполнять силовые тренировки в любом месте. Изделия для спорта отличаются удобством, безопасностью в использовании.  Компания из России эффективно изучает и осуществляет лучшие идеи, чтобы осуществить тренировочные мечты постоянных тренирующихся.  В изготовлении долговечных изделий активно используются легированные марки чугуна. Значительный комплект моделей дает возможность приобрести разборные гантели для продуктивной программы тренировок. Для домашних тренировок – это лучший инвентарь с маленькими габаритами и значительной универсальности.

  10. Производимые отечественной компанией тренажеры для кинезитерапии trenazhery-dlya-kineziterapii.ru и специально разработаны для восстановления после травм. Устройства имеют оптимальное соотношение стоимости и качества.
    Предлагаем очень доступно Кроссовер с усиленной конструкцией. В ассортименте для кинезитерапии всегда в продаже модели блочного и нагружаемого типа.
    Выпускаемые тренажеры для реабилитации гарантируют мягкую и безопасную тренировку, что особенно важно для пациентов в процессе восстановления.
    Станки обладают подстраиваемым сопротивлением и уровнями нагрузки, что позволяет индивидуализировать тренировки в соответствии с задачами любого пациента.
    Все тренажеры актуальны для ЛФК по рекомендациям профессора Сергея Бубновского. Оборудованы рукоятками для комфортного выполнения тяговых движений сидя или стоя.

  11. I think this is one of the most vital information for me.

    And i am glad reading your article. But wanna remark on some general things, The website style is great, the articles is really excellent :
    D. Good job, cheers

  12. Казино VODKA онлайн – играть в автоматы на деньги
    Узнайте о захватывающем мире казино VODKA, где современный дизайн, разнообразие игровых автоматов и щедрые бонусы ждут каждого игрока. Погрузитесь в атмосферу слотов на деньги с казино VODKA.
    Казино VODKA: Погружение в мир азартных развлечений
    В мире азартных игр существует огромное количество казино, каждое из которых стремится привлечь внимание игроков своими уникальными предложениями и атмосферой. Одним из таких заведений является казино VODKA, которое предлагает своим посетителям захватывающие игровые возможности и неповторимый опыт азартных развлечений.
    Виртуальное пространство казино VODKA
    Казино VODKA сайт водка казино предлагает своим клиентам широкий спектр азартных игр, доступных в виртуальном пространстве. От классических игровых автоматов до настольных игр, таких как рулетка, блэкджек и покер – здесь каждый игрок сможет найти что-то по своему вкусу. Современный дизайн и удобный интерфейс позволяют наслаждаться игровым процессом без каких-либо проблем или задержек.
    Бонусы и акции
    Одним из способов привлечения новых игроков и поощрения постоянных являются бонусы и акции. Казино VODKA не остается в стороне и предлагает своим клиентам различные бонусы за регистрацию, первые депозиты или участие в акциях. Эти бонусы могут значительно увеличить шансы на победу и сделать игровой процесс еще более увлекательным.
    Безопасность и поддержка
    Важным аспектом любого казино является обеспечение безопасности игроков и защита их личной информации. Казино VODKA придает этому особое внимание, используя передовые технологии шифрования данных и обеспечивая конфиденциальность всех транзакций. Кроме того, круглосуточная служба поддержки готова ответить на любые вопросы и помочь в решении возникающих проблем.
    Заключение
    Казино https://vodkakazino.pro VODKA – это место, где каждый азартный игрок найдет что-то по своему вкусу. Богатый выбор игр, интересные бонусы и высокий уровень безопасности делают его привлекательным вариантом для тех, кто хочет испытать удачу и получить незабываемые эмоции от азартных развлечений. Сделайте свой первый шаг в мир азарта и испытайте удачу в казино VODKA уже сегодня!

  13. Hello! Crazy discounts, hurry up!
    We are Drop Dead Studio and our goal is to help companies achieve impressive sales results through automated marketing.
    2 keys left for sale activation key for GSA Search Engine Ranker with a 50% discount, we are selling due to the closure of the department that works on this software. The price is two times lower than the official store. At the output you will receive a name\key to work with.
    Hurry up, keys are limited Write to us in telegram: https://t.me/DropDeadStudio!

    The fresh database for XRumer and GSA Search Engine Ranker has gone on sale, as well as a premium database collected by us personally, it contains only those links on which you will receive active links, that is, clickable ones + our own database of 4+ million contact links, for selling electronic goods and everything that your imagination allows you!
    ATTENTION! 40% discount only until 04/10/2024!
    When applying, please indicate the promotional code DD40% in telegram: https://t.me/DropDeadStudio!

  14. Hello! Crazy discounts, hurry up!
    We are Drop Dead Studio and our goal is to help companies achieve impressive sales results through automated marketing.
    I. We sell fresh databases for GSA Search Engine Ranker.
    • The databases are updated monthly through 24/7 parsing and by connecting purchased databases from other sources.
    • You have the option to purchase a one-time fresh database or pay for a lifetime subscription for updates.
    ATTENTION! 40% discount only until 04/10/2024!
    When applying, please indicate the promotional code DD40% in telegram: @DropDeadStudio!

    II. We sell fresh databases for XRumer 19.0.18 — 23.0.3 StrongAI.
    • The databases are also updated monthly through 24/7 parsing and by connecting purchased databases from other sources.
    • You have the option to purchase a one-time fresh database or subscribe for lifetime updates.
    ATTENTION! 40% discount only until 04/10/2024!
    When applying, please indicate the promotional code DD40% in telegram: @DropDeadStudio!

    III. We sell our own premium databases for XRumer 19.0.18 — 23.0.3 StrongAI.
    • The databases are updated monthly and compiled by us through selection of all databases + including fresh ones specifically for active links, or in the case of contact forms, those links where your advertisement will be sent to the website owner.
    ATTENTION! 40% discount only until 04/10/2024!
    When applying, please indicate the promotional code DD40% in telegram: @DropDeadStudio!

    IV. We are selling the remaining activation keys for GSA Search Engine Ranker.
    • The activation keys are still available with us from the closed department that used this software, as we have fully transitioned to XRumer.
    ATTENTION! 2 keys left for sale activation key for GSA Search Engine Ranker with a 50% discount! Write to us in telegram: @DropDeadStudio!

    V. We can also help you choose and configure servers and virtual machines.
    • We have 7 XRumer licenses running simultaneously 24/7, and we can also assist with setting up XRumer and Xevil.

  15. Привет, дорогой читатель!

    Бывало ли у вас такое, что приходилось писать дипломную работу в очень ограниченные сроки? Это действительно требует большой ответственности и тяжелого труда, но важно не сдаваться и продолжать активно заниматься учебными процессами, так же, как и я.
    Для тех, кто умеет эффективно использовать интернет для поиска и анализа информации, это действительно облегчает процесс согласования и написания дипломной работы. Не нужно тратить время на посещение библиотек или организацию встреч с дипломным руководителем. Здесь представлены надежные данные для заказа и написания дипломных и курсовых работ с гарантией качества и доставкой по всей России. Можете ознакомиться с предложениями по ссылке https://rudik-diploms365.com, это проверенный способ!
    https://gruppa365-diploms-srednee.com/
    купить аттестат
    купить диплом ссср
    купить диплом о среднем специальном
    купить диплом
    где купить диплом

    Желаю всем отличных оценок!

  16. Здравствуйте!

    Было ли у вас опыт написания дипломной работы в крайне сжатые сроки? Это действительно требует огромной ответственности и трудоемкости, однако важно сохранять упорство и продолжать активно участвовать в учебном процессе, как я это делаю.
    Для тех, кто умеет эффективно искать и анализировать информацию в интернете, это действительно помогает в процессе согласования и написания дипломной работы. Больше не нужно тратить время на посещение библиотек или организацию встреч с научным руководителем. Здесь, на этом ресурсе, предоставлены надежные данные для заказа и написания дипломных и курсовых работ с гарантией качества и доставкой по всей России. Можете ознакомиться с предложениями по ссылке , это проверенный источник!
    https://landik-diploms-srednee24.com/
    купить диплом о среднем специальном
    купить диплом нового образца
    купить диплом университета
    купить диплом о среднем образовании
    купить диплом ссср

    Желаю каждому отличных отметок!

  17. Российский производитель продает диски на сайте https://diski-dlya-shtang.ru/ для напряженной эксплуатации в коммерческих спортивных клубах и в домашних условиях. Завод из России производит тренировочные блины разного посадочного диаметра и любого востребованного веса для наборных штанг и гантелей. Советуем к заказу прорезиненные тренировочные диски для силовых занятий. Они не выскальзывают, не шумят и менее травматичны. Производимые изделия не нуждаются в постоянном обслуживании и рассчитаны на длительную эксплуатацию в центрах. Рекомендуем внушительный ассортимент тренировочных блинов с разным классом покрытия. Купите веса с оптимальной массой и посадочным диаметром по доступным ценам напрямую у завода-производителя.

  18. Российский производитель реализует тренировочные диски на ресурсе https://diski-dlya-shtang.ru/ для напряженной работы в коммерческих спортивных центрах и в домашних условиях. Российский завод производит тренировочные диски разного посадочного диаметра и любого востребованного веса для сборных штанг и гантелей. Советуем к приобретению прорезиненные тренировочные диски для силовых тренировок. Они не скользят, не шумят и менее травматичны. Выпускаемые изделия не нуждаются в постоянном обслуживании и рассчитаны на длительную эксплуатацию в центрах. Реализуем большой каталог тренировочных дисков с разным классом защитного покрытия. Купите отягощения с оптимальной массой и посадочным диаметром по недорогим ценам напрямую у отечественного завода.

  19. Привет, дорогой читатель!
    Предлагаем заказать диплом у нас с доставкой курьером по всей России без предоплаты.
    http://saksx-attestats.ru/
    Купите диплом ВУЗа с гарантированной доставкой в любой город России без предварительной оплаты и уверенностью в его легальности!
    Поможем Вам купить диплом Вуза России недорого, без предоплаты и с гарантией возврата средств

  20. Wow, wonderful weblog structure! How long have you ever been blogging for?
    you made blogging glance easy. The overall look of your website is fantastic,
    as smartly as the content material! You can see similar here najlepszy sklep

  21. Добрый день всем!

    Было ли у вас когда-нибудь так, что приходилось писать дипломную работу в очень сжатые сроки? Это действительно требует огромной ответственности и может быть очень тяжело, но важно не опускать руки и продолжать активно заниматься учебными процессами, как я.
    Для тех, кто умеет быстро находить и использовать информацию в интернете, это действительно облегчает процесс согласования и написания дипломной работы. Больше не нужно тратить время на посещение библиотек или устраивать встречи с научным руководителем. Здесь, на этом ресурсе, предоставлены надежные данные для заказа и написания дипломных и курсовых работ с гарантией качества и доставкой по всей России. Можете ознакомиться с предложениями на сайте , это проверено!
    https://matusya.ukraine7.com/login
    купить диплом магистра
    купить аттестат школы
    купить диплом о среднем образовании
    купить диплом о среднем специальном
    где купить диплом

    Желаю каждому прекрасных оценок!

  22. Доброго всем дня!

    Было ли у вас когда-нибудь так, что приходилось писать дипломную работу в очень сжатые сроки? Это действительно требует огромной ответственности и может быть очень тяжело, но важно не опускать руки и продолжать активно заниматься учебными процессами, как я.
    Для тех, кто умеет быстро находить и использовать информацию в интернете, это действительно облегчает процесс согласования и написания дипломной работы. Больше не нужно тратить время на посещение библиотек или устраивать встречи с научным руководителем. Здесь, на этом ресурсе, предоставлены надежные данные для заказа и написания дипломных и курсовых работ с гарантией качества и доставкой по всей России. Можете ознакомиться с предложениями на сайте , это проверено!
    https://vitiv1967stati.0pk.me/post.php?fid=36
    купить диплом магистра
    купить диплом ссср
    купить диплом в Москве
    купить диплом университета
    купить диплом института

    Желаю любому положительных отметок!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

More
articles