Nei mammiferi gli anticorpi sono molecole proteiche con funzione «difensiva», prodotte da un tipo particolare di globuli bianchi, i linfociti B. Gli anticorpi riconoscono, grazie a un meccanismo a «incastro», sostanze estranee presenti nel sangue e vi si legano, per inattivarle. Le sostanze estranee riconosciute e attaccate dagli anticorpi sono chiamate antigeni.

Gli anticorpi appartengono alla classe delle immunoglobuline e sono formati da quattro catene polipeptidiche, identiche a due a due: due sono dette catene pesanti, le altre due sono dette catene leggere. Ciascuna catena possiede una regione costante e una regione variabile (▶figura 21):

1. le regioni costanti sono simili in tutte le immunoglobuline e determinano la classe dell’anticorpo, vale a dire la sua funzione;
2. le regioni variabili delle catene sono invece specifiche per ciascun anticorpo.

Le catene leggere sono più corte di quelle pesanti a cui sono unite da ponti disolfuro in modo da formare una Y. Alle estremità dei bracci della Y si trovano le regioni variabili di entrambe la catene che, unendosi, formano il sito di legame per l’antigene. La diversa struttura primaria delle catene (cioè la sequenza amminoacidica) comporta una diversa struttura terziaria, vale a dire una differente forma dell’anticorpo e, in particolare, del sito in cui esso riconosce l’antigene. Così ogni anticorpo risulta specifico per un diverso antigene.

Ogni individuo ha la capacità di produrre nel corso della sua esistenza milioni di anticorpi diversi, ciascuno dei quali ha una struttura e una funzione specifica. Ogni linfocita B inoltre produce sempre e solo un unico tipo di anticorpo. Dal punto di vista genetico ciò pone un quesito fondamentale: in che modo un singolo organismo può produrre milioni di proteine differenti?

Una delle prime ipotesi formulate per rispondere a questa domanda era che esistessero milioni di geni per le catene leggere e per le catene pesanti degli anticorpi. Ciò non è possibile: se ciò fosse vero, infatti, il nostro intero genoma sarebbe costituito solo da geni per gli anticorpi.

Tra gli anni Cinquanta e Sessanta del secolo scorso è stata formulata un’ipotesi alternativa: tutte le cellule di un mammifero neonato possiedono inizialmente un corredo identico di informazioni genetiche per la sintesi delle catene leggere e pesanti degli anticorpi; durante lo sviluppo dei linfociti B, però, i loro genomi vengono tagliati, rimescolati e modificati in modo che ogni linfocita B sia in grado di produrre un solo tipo di catena pesante e leggera.

In tal modo linfociti B diversi sviluppano genomi lievemente differenti, che codificano per anticorpi differenti. La composizione dei geni per gli anticorpi presenti nei diversi linfociti B risulta differente anche rispetto alle altre cellule somatiche dello stesso individuo. Tale rimescolamento dell’informazione genetica, insieme all’associazione casuale tra catene pesanti e leggere, determinerebbe la straordinaria diversità degli anticorpi.

Questa seconda ipotesi è la teoria attualmente accettata dalla genetica molecolare.