Som en del af immunsystemet genkender og neutraliserer antistoffer invaderende patogener. De forskellige antistofklasser defineres af de forskellige tunge kæder, de bærer i deres antistofstruktur, hvor hver klasse af antistoffer udøver forskellige effektorfunktioner, der gør det muligt for dem at trænge ind i forskellige væv i kroppen og rekruttere et bestemt forskelligartet sæt effektorceller i immunsystemet.
Antistofproducerende B-celler kan skifte den klasse af immunglobulin, de producerer, gennem en proces med inducerbar genomisk rearrangement kaldet klasseskifterekombination. Denne genetiske rekombination kan ske i to retninger – hvis den korrekte omlægning finder sted, opstår et produktivt gen, der koder for en ny immunglobulinklasse, mens den anden retning forhindrer immunglobulinproduktion. Teoretisk set har disse to hændelser lige stor sandsynlighed for at indtræffe, hvilket resulterer i en fejlprocent på 50 %, hvilket ville begrænse effektiviteten af antistofresponserne. Ny forskning viser imidlertid, at immunsystemet er langt mere effektivt end den rene tilfældighed med en succesrate på 90 % til fordel for funktionelle omlægninger i klasseskiftet.
Den første klasse af immunglobulin, der produceres som led i et immunrespons, er IgM. Det er den tunge μ-kæde i disse molekyler, der betegner dem som IgM. Efterhånden som immunresponset skrider frem, ændres de immunoglobuliner, der produceres af B-cellerne, fra overvejende IgM til IgG-, IgE- eller IgA-klasser, afhængigt af infektionstypen. IgG, IgE og IgA består af hver sin tunge kædetype, henholdsvis γ, ε og α, som angiver deres klasse, og hver klasse er forbundet med en anden funktion; IgG-immunoglobuliner er effektive mod bakterie- eller virusinfektioner, IgA-immunoglobuliner er de primære effektorer i det mucosale immunsystem, og IgE-immunoglobuliner er effektive mod visse parasitter og er ofte forbundet med allergier og astma.
Generne, der koder for de konstante regioner i hver klasse af tungkædede immunglobuliner, er alle forud for en særskilt repetitiv switch-sekvens – Sμ, Sγ, Sε og Sα. Under klasseskiftet skaber enzymet aktiveringsinduceret deaminase DNA-strengbrud ved Sμ- og en anden S-region. Disse DNA-strenge repareres derefter ved non-homologous end joining for at give en orientering, der i 90 % af tilfældene giver anledning til en ny konstant region i stedet for IgM-immunoglobulinklassen, mens den mellemliggende sekvens cirkulæriseres og udskilles, eller i kun 10 % af tilfældene inaktiverer antistofgenet ved at inkorporere det i en inverteret orientering.
Knockout-celler for DNA-reparationsfaktoren ATM-kinase, som koordinerer responsen på aktiveringsinducerede deaminase-DNA-brud, viste en reduceret orienteringsbias i immunoglobulinklasseskiftet. Desuden blev det vist, at ekspressionen af de DNA-bindende proteiner H2AX, Rif-1 og 53BP-1, som forhindrer, at ødelagte DNA-strenge bliver resected, hvorved ikke-homolog end joining fremmes, havde en positiv indflydelse på orienteringsbiaset i immunoglobulin-klasseskiftet. Forfatterne til undersøgelsen foreslår, at en hæmning af slutresektion accentuerer en iboende prædisponering af klasseskift-rekombination til at foregå i en bestemt retning. Den foretrukne orientering af disse rekombinationsbegivenheder dikteres af topologien af de tunge kædegenelementer og gør det muligt for ikke-homolog end joining at reparere brud, der ikke er korrekt parret og kunne slutte sig i begge retninger.
Det eneste andet kendte eksempel på orienteringsforskudt DNA-rekombination er VDJ-rekombination, som også fungerer i B-celler for at variere antistofsekvensen for at opnå antigengengenkendelse. De mekanismer, der ligger til grund for disse processer, er dårligt forstået, men det ser ud til, at de begge har udviklet sig til at være så effektive som muligt for at sikre produktionen af antistoffer og give et effektivt immunforsvar.