Protilátky jako součást imunitního systému rozpoznávají a neutralizují napadající patogeny. Různé třídy protilátek jsou definovány různými těžkými řetězci, které nesou ve své protilátkové struktuře, přičemž každá třída protilátek vykonává odlišné efektorové funkce, které jim umožňují pronikat do různých tkání v těle a rekrutovat určitou rozmanitou sadu efektorových buněk imunitního systému.
Buněčné buňky B produkující protilátky mohou přepínat třídu imunoglobulinu, který produkují, prostřednictvím procesu indukovatelné genomické přestavby nazývané rekombinace přepínající třídy. Tato genetická rekombinace může probíhat ve dvou orientacích – pokud dojde ke správné přestavbě, vznikne produktivní gen kódující novou třídu imunoglobulinu, druhá orientace produkci imunoglobulinu brání. Teoreticky mají tyto dvě události stejnou pravděpodobnost výskytu, což vede k 50% míře selhání, což by omezilo účinnost protilátkových odpovědí. Nový výzkum však ukazuje, že imunitní systém je mnohem účinnější než pouhá náhoda, s 90% úspěšností ve prospěch funkčních přeskupení při záměně tříd.
První třídou imunoglobulinu produkovaného v rámci imunitní odpovědi je IgM. Těžký řetězec μ uvnitř těchto molekul je tím, co je označuje jako IgM. S postupující imunitní odpovědí se imunoglobuliny produkované B buňkami mění z převážně IgM na třídy IgG, IgE nebo IgA v závislosti na typu infekce. Každý z imunoglobulinů IgG, IgE a IgA se skládá z vlastních typů těžkých řetězců γ, ε, resp. α, které označují jejich třídu, a každá třída je spojena s jinou funkcí; imunoglobuliny IgG jsou účinné proti bakteriálním nebo virovým infekcím, imunoglobuliny IgA jsou primárními efektory slizničního imunitního systému a imunoglobuliny IgE jsou účinné proti některým parazitům a často souvisejí s alergiemi a astmatem.
Genům kódujícím konstantní oblasti každé třídy těžkých řetězců imunoglobulinů předchází odlišná repetitivní přepínací sekvence – Sμ, Sγ, Sε a Sα. Během přepínání tříd vytváří enzym deamináza indukovaná aktivací zlomy řetězce DNA v oblasti Sμ a další oblasti S . Tato vlákna DNA jsou poté opravena nehomologním spojováním konců za vzniku orientace, která v 90 % případů dává vzniknout nové konstantní oblasti na místě třídy imunoglobulinu IgM, zatímco interferující sekvence je cirkularizována a vyříznuta, nebo jen v 10 % případů inaktivuje gen protilátky jeho začleněním v inverzní orientaci.
Buňky s knockoutem pro DNA-repair faktor ATM kinázu, která koordinuje odpověď na aktivační deaminázové zlomy DNA, vykazovaly sníženou orientační odchylku při přepínání imunoglobulinových tříd. Kromě toho se ukázalo, že exprese DNA-vazebných proteinů H2AX, Rif-1 a 53BP-1, které brání resekci přerušených řetězců DNA, čímž podporují nehomologní spojování konců, pozitivně ovlivňuje orientační vychýlení při přepínání imunoglobulinových tříd. Autoři studie navrhují, že inhibice resekce konců zvýrazňuje vnitřní predispozici rekombinace přepínačů tříd probíhat ve specifické orientaci. Preferovaná orientace těchto rekombinačních událostí je diktována topologií genových elementů těžkého řetězce a umožňuje nehomolognímu spojování konců opravit zlomy, které nejsou správně spárované a mohly by se spojit v obou orientacích.
Jediným dalším známým příkladem rekombinace DNA s orientací je rekombinace VDJ, která rovněž funguje v B buňkách za účelem změny sekvence protilátky k dosažení rozpoznání antigenu. Mechanismy, které jsou základem těchto procesů, jsou málo známé, přesto se zdá, že se oba vyvinuly tak, aby byly co nejúčinnější pro zajištění produkce protilátek a poskytnutí účinné imunitní odpovědi.