Abstract
The mechanism by which $V_H$ region gene segments is selected in B lymphocyte is not known. Moreover, evidence for both random and nonrandom expression of $V_H$ genes in matured B cells has been presented previously. In this report, the technique of in situ hybridization allowed us to analyze expressed $V_H$ gene families in normal B lymphocyte at the single cell level. The analysis of normal B cells in this study eliminated any posssible bias resulting from transformation protocols used previously and minimized limitation associated with sampling size. Therefore, an accurate measure of the functional and expressed $V_H$ gene repertoire in B lymphocyte could be made. One of the most important controls for the optimization of in situ hybridization is to establish probe concentration and washing stringency due to the degree of nucleotide sequence similarlity between different families which in some cases can be as high as 70%. When the radioactive $C{\mu}$ and $V_{H}J558$ RNA probes are tested on LPS-stimulated adult spleen cells, $2{\sim}4{\times}106cpm$/slide shows low background and reasonable frequency of specific positive cells. For the washing condition. 40~50% formamide at $54^{\circ}C$ is found to be optimum for the $C{\mu}$. $V_{H}S107$ and $V_{H}J558$ probes. The analyzed results clearly demonstrate that the level of each different $V_H$ gene family expression is dependent upon the complexity or size of that family. These findings are also extended to the level of $V_H$ gene family expression in separated bone marrow B cells depend upon the various stage of differentiation and conclude no preferential utilization of specific $V_H$ gene family. Thus, the utilization of VH gene segments in B lymphocyte of adult BALB/c mice is random and is not regulated or changed during the differentiation of B cells.
B 세포의 $V_H$ 유전자가 어떠한 기작으로 선택되어지는 지는 현재 명확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 transformation 등의 방법에 의한 편향된 분석결과를 피하고자 in situ hybridization 기법을 이용하여 정상적인 single 세포가 발현한 $V_H$ 유전자를 분석하였다. $V_H$ 유전자간에 나타나는 DNA 배열의 유사성 때문에 in situ 기법에서 가장 중요한 것은 probe 농도와 세척 stringency의 결정이다. LPS-stimulated된 spleen B 세포에 대해서 $C{\mu}$와 $V_HJ558$ $^{35}S$-RNA probe는 $2{\sim}4{\times}106cpm$/slide의 농도에서 낮은 background와 적정수의 positive 세포를 관찰할 수 있었으며 세척조건으로서는 $54^{\circ}C$에서 40~50%의 formamide를 사용할때 최적이라는 것을 $C{\mu}$, $V_{H}S107$, 그리고 $V_{H}J558$ probe를 이용한 실험에서 결정하였다. 위의 조건하에서 spleen B 세포가 발현한 $V_H$ 유전자를 분석하여 본 결과 각각의 $V_H$ gene family 발현 빈도는 각각의 family 크기에 비례하여 결정된다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 여러 다른 발달 단계에 있는 bone marrow B 세포에 대해서도 동일한 결과를 보여 주어 어떤 특수 $V_H$ gene family의 발현이 B 세포의 발달단계에 따라 특이하게 변화하는 것은 아니라는 것을 나타내 보여 주었다. 그러므로 $V_H$ 유전자의 이용은 B 세포가 differentiation하는 것과는 무관하게 무작위 적으로 선택되어 진다는 것을 밝혔다.