Como parte do sistema imunitário os anticorpos reconhecem e neutralizam os patogénios invasores. As diferentes classes de anticorpos são definidas pelas diferentes cadeias pesadas que transportam dentro da sua estrutura de anticorpos, onde cada classe de anticorpos exerce funções effector distintas que lhes permitem penetrar diferentes tecidos dentro do corpo e recrutar um conjunto particular e diverso de células effector do sistema imunitário.
As células B produtoras de anticorpos podem mudar a classe de imunoglobulina que produzem através de um processo de rearranjo genómico induzível chamado recombinação da classe de comutação. Esta recombinação genética pode ocorrer em duas orientações – se o rearranjo correto ocorrer um gene produtivo codificando um novo resultado da classe de imunoglobulina, a outra orientação impede a produção de imunoglobulina. Teoricamente, estes dois eventos têm uma probabilidade igual de ocorrência, resultando numa taxa de falha de 50%, o que limitaria a eficiência das respostas de anticorpos. No entanto, novas pesquisas mostram que o sistema imunológico é muito mais eficaz do que o mero acaso, com uma taxa de sucesso de 90% a favor de rearranjos funcionais na comutação de classes.
A primeira classe de imunoglobulina produzida como parte de uma resposta imunológica é a IgM. A cadeia pesada μ dentro destas moléculas é o que as denota como IgM. À medida que a resposta imunológica progride, as imunoglobulinas produzidas pelas células B mudam de classes predominantemente IgM para IgG, IgE ou IgA, dependendo do tipo de infecção. Cada uma das classes de IgG, IgE e IgA consiste em seus próprios tipos de cadeia pesada, γ, ε ou α respectivamente, denotando sua classe e cada classe está associada a uma função diferente; as imunoglobulinas IgG são eficazes contra infecções bacterianas ou virais, as imunoglobulinas IgA são os principais efeitos do sistema imunológico da mucosa e as imunoglobulinas IgE são eficazes contra certos parasitas e muitas vezes associadas a alergias e asma.
Os genes que codificam as regiões constantes de cada classe de imunoglobulinas de cadeia pesada são todos precedidos por uma sequência de comutação repetitiva distinta – Sμ, Sγ, Sε e Sα. Durante a troca de classe, a deaminase induzida pela ativação enzimática cria quebras de cadeia de DNA no Sμ e em outra região S. Estas fitas de DNA são então reparadas por junção final não-homológica para dar uma orientação que, em 90% dos casos, dá origem a uma nova região constante no lugar da classe de imunoglobulina IgM, enquanto a sequência interventiva é circularizada e excisada, ou em apenas 10% dos casos, inactiva o gene do anticorpo através da sua incorporação numa orientação invertida.
Células Knockout para o factor de reparação do ADN da quinase ATM, que coordena a resposta às quebras de ADN deaminase induzidas pela activação, mostraram um viés de orientação reduzido na comutação da classe de imunoglobulina. Além disso, a expressão das proteínas de ligação do DNA H2AX, Rif-1 e 53BP-1 que impedem a ressecção dos fios de DNA quebrados, promovendo assim uma união final não-homóloga, mostrou influenciar positivamente o viés de orientação na comutação da classe de imunoglobulina. Os autores do estudo propõem que a inibição da ressecção final acentua uma predisposição intrínseca de recombinação da comutação de classe para proceder em uma orientação específica. A orientação preferencial desses eventos de recombinação é ditada pela topologia dos elementos do gene de cadeia pesada e permite a união final não-homológica para reparar quebras que não são corretamente emparelhadas e poderiam se juntar em qualquer uma das orientações.
O único outro exemplo conhecido de recombinação de DNA com viés de orientação é a recombinação VDJ, que também funciona dentro das células B para variar a seqüência de anticorpos para alcançar o reconhecimento do antígeno. Os mecanismos subjacentes a estes processos são mal compreendidos, mas parece que ambos evoluíram para serem tão eficazes quanto possível para assegurar a produção de anticorpos e fornecer uma resposta imunológica eficaz.