V(D)J 重組是脊椎動物適應性免疫系統最獨特的分子機制——它允許有限的基因組編碼幾乎無限的抗原受體多樣性。這個系統被認為起源於約 5 億年前的一次轉座子入侵事件（RAG transposon hypothesis），賦予了有頜脊椎動物適應性免疫的能力。
RAG 複合體的結構與催化機制
RAG1 和 RAG2 形成異四聚體（RAG1₂-RAG2₂），RAG1 包含催化核心（DDE 域，與轉座酶同源），RAG2 的 PHD finger 辨認 H3K4me3 修飾的組蛋白——這確保 RAG 只在活躍染色質區域切割（Ji et al., 2010, Nature）。RAG 複合體辨認 RSS 的 heptamer（5'-CACAGTG-3'）和 nonamer（5'-ACAAAAACC-3'），12/23 規則的分子基礎是 RAG 複合體只在「配對複合體」（paired complex, 同時結合 12-RSS 和 23-RSS）中才有效催化切割（van Gent et al., 1996, Cell）。
催化過程：(1) RAG 在 RSS heptamer 和 coding segment 之間的精確位置進行 nick（單股切割），(2) 產生的 3'-OH 攻擊對面股形成 hairpin coding end 和平端 signal end（轉酯反應，類似轉座酶），(3) signal ends 被精確連接形成 signal joint（環狀 DNA），(4) coding ends 的 hairpin 由 Artemis/DNA-PKcs 複合體在隨機位置打開，產生 P-nucleotides（palindromic），(5) TdT 在 coding ends 上隨機加入 N-nucleotides（非模板依賴），(6) 最終由 NHEJ 通路（Ku70/80→DNA-PKcs→XRCC4/Ligase IV）完成 coding joint 的連接。
多樣性的定量分析
以人類為例的理論多樣性計算：
BCR: IgH (40V × 25D × 6J) × IgL(κ+λ) (40Vκ × 5Jκ + 30Vλ × 4Jλ) ≈ 6000 × 320 ≈ 1.9 × 10⁶（純組合多樣性）。加上 N/P-nucleotides 的連接多樣性，實際多樣性估計超過 10¹¹。TCR 的連接多樣性更為顯著——CDR3（由 V-D-J 或 V-J 連接區編碼）是 TCR 與 pMHC 互作的主要接觸面，其序列高度可變。高通量 TCR-seq 在單一個體中鑑定出超過 10⁷ 個獨特的 CDR3β 序列（Qi et al., 2014, PNAS）。
等位基因排斥（Allelic Exclusion）的機制
每個淋巴球只表達一種抗原受體——這由等位基因排斥確保。成功的 VDJ 重組產生的 pre-BCR 或 pre-TCR 訊號：(1) 下調 RAG 表達（透過 pre-BCR 的 tonic signaling → ERK → RAG 降解），(2) 使另一個等位基因的 Ig/TCR 基因座進入不可接近（inaccessible）的染色質狀態——表觀遺傳機制包括 H3K9me2 修飾和核膜著絲粒周邊定位（pericentromeric repositioning）（Vettermann & Schlissel, 2010, Nature Immunology review）。等位基因排斥在 IgH 和 TCRβ 中非常嚴格（<1% 雙表達），但 IgL 和 TCRα 相對寬鬆，允許一些雙輕鏈或雙 TCRα 表達。
RAG 的演化起源
RAG1/RAG2 的轉座子起源假說由 RSS 與 DNA 轉座子的末端反向重複（TIR）的相似性推測而來。直接證據來自環頭甲蟲蟲（amphioxus）基因組中發現的 ProtoRAG 轉座子——它包含 RAG1L 和 RAG2L 基因，flanked by TIR-like RSS，在體外可催化轉座反應（Huang et al., 2016, Cell）。在有頜脊椎動物中，RAG 已「馴化」為重組酶，轉座活性被抑制（coding end 的 hairpin 形成阻止了轉座完成）。
臨床相關性
RAG1/RAG2 缺陷導致 T-B-NK+ SCID（Omenn syndrome 為部分功能性 RAG 突變的變體，保留殘餘重組活性產生少量 oligoclonal T 細胞）。Artemis 缺陷導致 T-B-NK+ SCID（RS-SCID）加上 radiosensitivity。DNA Ligase IV 缺陷（LIG4 syndrome）導致 SCID 加上小頭症。這些遺傳疾病直接證明了 V(D)J 重組對淋巴球發育的必要性。