1.2.1 Ig基因的结构
小鼠Ig重链(H)[Igh]和轻链(L)[kappa(Igκ)和lambda(Igλ)]位点的基因结构如图1.1所示。
图1.1 小鼠免疫球蛋白基因座构成，包括小鼠Igh基因座、Igκ基因座和Igλ基因座。其中Ψ（国际音标/psai/）为假基因，本图并未标注所有基因片段和假基因。
蛋白角度，抗体是由两个相同的重链HC和两个相同的轻链LC（κ或λ）组成，并通过二硫键连接可变区(V)和恒定区(C)。小鼠的Igh、Igκ和Igλ基因分别位于12、6和16号染色体上，对于人类而言则是分别位于14、2和22号染色体。
Ig重链的V区外显子是通过可变(V, variable)、多样(D, diversity)和连接(J, joining)基因片段的体细胞重组（重排）产生，而Ig轻链的V区外显子是由V和J片段重排形成（不涉及D）。B细胞发育早期阶段的体细胞重组，即V(D)J重组，介导了免疫球蛋白基因片段在DNA水平上发生物理性的永久并置(juxtaposition)，最终引起V区外显子的成熟和功能性μHC基因的产生。V(D)J重组帮助机体构建了一个庞大的免疫球蛋白库。在小鼠中，Igh基因座涵盖97个V、14个D和4个J片段，Igκ基因座包括94-96个V片段和4个J片段，Igλ基因座存在3个（实验室小鼠）或8个（野生小鼠）V片段以及3个J片段。
上述重排基因片段的下游是外显子，用于编码抗体重链和轻链的恒定区。值得注意的是，C区外显子并非由较小基因片段的重排形成，此外，是由Igh基因座编码抗体的种类和亚型。小鼠Igκ基因座包含唯一的Cκ外显子，Igλ基因座包含4个Cλ外显子（其中一个是假基因），而Igh基因座则存在8个CH外显子，分别是Cμ、Cδ、Cγ3、Cγ1、Cγ2b、Cγ2a(BALB/c)或Cγ2c(C57BL/6)、Cε和Cα（每个CH外显子编码一个特定的Ig同种型[isotype]）。对于HC和LC，最靠近V区的C区外显子通过常规RNA剪接，连接到成熟的V区外显子，然后翻译为组成抗体的H或L蛋白。
受到这种特化的基因结构和机制的影响，B细胞可以通过V(D)J重组产生大约10^11种不同的BCR或抗体（Nussenzweig and Alt 2004）。Ig的V区基因在生发中心反应过程中也会发生体细胞超突变，进一步增加了抗体的复杂程度，并且优化抗体的亲和力，有时甚至能改变抗体的特异性。如此大量的不同抗体，即抗体库(repertoire)的形成，对于机体中和致病性的细菌和病毒至关重要。
