Bài giảng Cơ sở di truyền học các nhóm máu và hệ thống kháng nguyên bạch cầu (HLA) ở người

Trang 1 SINH HỌC PHÂN TỬ & DI TRUYỀN HỌC CƠ SỞ DI TRUYỀN HỌC CÁC NHÓM MÁU VÀ HỆ THỐNG KHÁNG NGUYÊN BẠCH CẦU Trang 2 MỤC TIÊU Trình bày được cơ sở di truyền chi phối biểu hiện các nhóm

SINH HỌC PHÂN TỬ & DI TRUYỀN HỌC

CƠ SỞ DI TRUYỀN HỌC CÁC NHÓM MÁU VÀ HỆ THỐNG KHÁNG NGUYÊN BẠCH CẦU

(HLA) Ở NGƯỜI

Trình bày được cơ sở di truyền và tính đa hình

hệ thống kháng nguyên bạch cầu ở người (HLA)

và ứng dụng trong thực tiễn y học

Trình bày được cơ sở di truyền và tính đa hình

hệ thống kháng nguyên bạch cầu ở người (HLA)

và ứng dụng trong thực tiễn y học

Cơ sở di truyền các nhóm máu

HỆ NHÓM MÁU ABO (ABH)

NHÓM MÁU Rh

NHÓM MÁU DUFFY

HỆ NHÓM MÁU MN (MNSs)

Đinh Đoàn Long

CƠ SỞ DI TRUYỀN HỌC VÀ TÍNH ĐA HÌNH CỦA HLA

Ý NGHĨA ỨNG DỤNG

Cơ sở di truyền hệ thống kháng nguyên bạch cầu - HLA

Máu gồm những thành phần nào?

• HỒNG CẦU (Erythrocytes) – Tế bào phổ biến nhất trong

máu; chúng được hình thành từ tủy xương và chứa hemoglobin, protein có vai trò vận chuyển ôxy tới mọi tế bào trong cơ thể

• BẠCH CẦU (Leukocytes) – Thành phần hệ miễn dịch, có vai

trò (chức năng) phá hủy các tác nhân gây nhiễm còn gọi là nhân tố gây bệnh

• HUYẾT THANH/HUYẾT TƯƠNG (Plasma)– Phần dịch

máu (màu vàng nhạt) chứa các chất điện ly, chất dinh dưỡng, các vitamin, hormon, các yếu tố đông máu, và các loại protein khác như kháng thể, các yếu tố tăng trưởng

• TIỂU CẦU (Thrombocytes) – Chứa các yếu tố đông máu và

yếu tố tăng trưởng; các yếu tố đông máu giúp ngăn sự chảy máu, cùng các yếu tố tăng trưởng có vai trò hàn gắn (làm lành) vết thương

Một số chỉ số máu

Mỗi cơ thể trưởng thành trung bình chứa NĂM lít máu,

chiếm khoảng 7-8% trọng lượng cơ thể

Máu là mô lỏng mang ôxy và chất dinh dưỡng tới mọi

phần của cơ thể, và mang khí cacbonic và các chất thải trở

về phổi, thận và gan để thải ra ngoài Máu có vai trò trong

miễn dịch (chống tác nhân gây nhiễm) và giúp làm lành vết thường, nhờ vậy cơ thể duy trì được sức khỏe

Mỗi giọt máu chứ khoảng 3-4x108 tế bào hồng cầu Cứ

600 tế bào hồng cầu, có khoảng 40 tiểu cầu và 1 bạch cầu

Hình ảnh hiển vi máu

Ngựa

Di truyền các nhóm máu

• Loại nhóm máu của mỗi cơ thể được xác

định từ trước sơ sinh, bởi các GEN

Các kháng nguyên trên RBC

Nguyên tắc truyền máu

Truyền máu là máu được truyền cho người bệnh qua ven (IV; đường tĩnh mạch) Truyền

máu để bù đắp lượng máu thiếu hụt do mất máu hoặc thiếu máu (sau phẫu thuật hoặc chấn thương gây mất máu) Máu cũng được truyền khi cơ thể suy nhược (do ốm) dẫn đến thiếu máu

Bạn có thể nhận máu thế nào?

Người có NHÓM MÁU O là Người cho

phổ biến, vì có thể cho máu cho mọi

Các nhóm máu ABO có thể có ở con từ các cặp bố, mẹ

Kiểu hình Kiểu gen Kiểu hình (kiểu gen)

AxA AAxAA A (AA)

AAxAO A (AA hoặc AO)

AOxAO A (AA hoặc AO), O(OO)

BxB BBxBO B (BB hoặc BO)

…

AxAB AAxAB AB (AB) hoặc A (AA)

AOxAB AB (AB), A (AA, AO), B(BO)

 Các gen thuộc 3 locut tách biệt quy định sự hình thành và

vị trí phân bố của các kháng nguyên A và B

1. Locut gen Hh (các alen H và h)

 Alen H mã enzym fucosyltransferase bổ sung gốc L-

hình thành kháng nguyên A và B trên bề mặt RBC

 Alen h là alen câm (giống như “gen giả”)

Cơ sở Di truyền phân tử nhóm máu ABO

Dạng 1: Cacbon #1 của Gal liên kết

với Cacbon #3 GlcNAc

Dạng 2: Cacbon #1 của Gal liên

kết với Cacbon #4 GlcNAc

Cơ sở Di truyền phân tử nhóm máu ABO

2- Locut Se (các alen Se và se)

 Alen Se mã cho enzym fucosyltransferase bổ sung

nhóm L-fucose vào chuỗi oligosaccharide Dạng 1 ở các tuyến tiết Kiểm soát sự biểu hiện kháng nguyên H ở các tuyến tiết (như nước bọt, dịch tiêu hóa, dịch cơ thể,

nước mắt, sữa …)

 se là một alen câm

3 Locut gen ABO (các alen A, B và O)

 Các alen A và B mã cho các enzym glycosyltransferase

bổ sung nhóm đường vào kháng nguyên H để hình

thành các kháng nguyên A và B

 Alen O không mã cho enzym biểu hiện chức năng

Cơ sở Di truyền phân tử nhóm máu ABO

1. SỰ BIỂU HIỆN KHÁNG NGUYÊN ABO

a Như vậy, sự xuất hiện hay không xuất hiện kháng

nguyên ABH trên bề mặt tế bào RBC được quy định bởi gen H

b Sự xuất hiện hay không xuất hiện của kháng nguyên

ABH trong các dịch tiết được quy định (gián tiếp) bởi gen Se

Cơ sở Di truyền phân tử nhóm máu ABO

1. Locut gen Hh – các alen

H và h (h là alen câm)

2. Locut gen Se – các alen

Se và se (se là alen câm)

3. Locut gen ABO – các

alen A, B và O

kháng nguyên H, A và B trên

bề mặt RBC cũng như trong các dịch tiết

Gen H mã cho enzyme (fucosylytranferase) bổ sung L-fucose

vào cơ chất tiền thần (PS) Hình dưới minh họa cấu trúc Kháng nguyên H

trên RBC khi có kiểu gen

Hh, HH, và A/A, A/O hoặc A/B

Kháng nguyên B tìm thấy

trên RBC khi có kiểu gen

Hh, HH, và B/B, B/O hoặc A/B

Hàm lượng kháng nguyên H phụ thuộc nhóm máu

 Người có nhóm máu O

thường giàu kháng

nguyên H Tại sao?

Toàn bộ H được duy trì mà không được chuyển hóa thành A và B!

Alen O của locut ABO là alen câm

Nó không làm thay đổi cấu trúc của

cơ chất H

Lượng H lớn O > A 2 > B > A 2 B > A 1 > A 1 B Lượng H nhỏ

Các nucleotit cho gốc đường & và các gốc đường định tính miễn dịch có vai trò xác định tính đặc hiệu kháng nguyên H, A, và B

Kháng nguyên

N-acetyl-D-Uridine

GALNAC

B

 Các kháng nguyên ABH có trên bề mặt RBC và các tế bào khác của cơ thể và các dịch cơ thể

được quy định bởi các alen của gene IA, IB, và i (O), trên NST #9

NST #19 mã cho enzym tổng hợp nên kháng nguyên tiền

chuyển hóa tạo sản phẩm cuối cùng

transferase đặc hiệu

KHÁNG NGUYÊN ABH

Sự hình thành các kháng nguyên A, B & H

kháng nguyên ABO, MÀ THAY VÀO ĐÓ mã cho các

enzym glycosyl transferase

tiền chất cơ bản trên bề mặt tế bào hồng cầu RBCs

 Sự hình thành các kháng nguyên ABH là kết quả của sự

khác

 Sự có mặt ít nhất một alen H (HH hoặc Hh) giúp tạo ra enzym α-2-L-Fucosyl transferase có vai trò chuyển nhóm đường từ dẫn xuất nucleotit Guanosine diphosphate L-

Có 2 cơ chất tiền thân (PS) cùng chứa gốc đường giống nhau

(galactos-N- acetyl gluctosamin - galactose -glucose)

nhưng khác nhau về vị trí liên kết

 PS dạng 1 có gốc galactose (Gal) liên kết với gốc N

acetylgucoseamine (GlcNAc) qua liên kết 1-3

qua liên kết 1-4

KHÁNG NGUYÊN ABH

Nhóm máu Rh

• Nhóm máu Rh được tìm thấy khi nghiên cứu ở

Khỉ Rhesus

• Khi máu chứa Rh thì được gọi là Rh dương

tính (Rh+) Nếu máu không chứa protein Rh,

thì được gọi là Rh âm tính (Rh-)

• Người Rh+ có thể nhận máu từ người Rh+

hoặc Rh- (vì không sinh đáp ứng miễn dịch);

trong khi người Rh- chỉ có thể nhận máu từ

người Rh- (vì trường hợp còn lại sinh miễn

B+ B- AB+ AB- O+ O-

Tỉ lệ các loại nhóm máu?

43,2% 22,2% 29,1% 5,6%

Cơ sở di truyền các nhóm máu

HỆ NHÓM MÁU ABO (ABH)

NHÓM MÁU Rh

NHÓM MÁU DUFFY

HỆ NHÓM MÁU MN (MNSs)

Đinh Đoàn Long

CƠ SỞ DI TRUYỀN HỌC VÀ TÍNH ĐA HÌNH CỦA HLA

Ý NGHĨA ỨNG DỤNG

Cơ sở di truyền hệ thống kháng nguyên bạch cầu - HLA

PHỨC HỆ TƯƠNG HỢP MÔ

• Phức hệ tương hợp mô chính

– Cấu trúc dạng cụm gen

– Vai trò phân biệt các tế bào bản thân và tế bào lạ

– Tham gia vào tất cả các cơ chế miễn dịch

• MHC là yếu tố chính trong trình diện kháng nguyên

• Ở người HLA tìm thấy trên NST #6

– Gọi là phức hệ HLA

• Ở chuột MHC tìm thấy trên NST #17

– Gọi là phức hệ H-2

• Glycoprotein biểu hiện trên tế bào B, các tế bào kẽ

• Vai trò chính trong trình diện kháng nguyên với TH

– Lớp III

• Các protein xuất bào có chức năng miễn dịch VD hệ thống bổ thể, các yếu tố gây đáp ứng viêm

MHC

HLA đợc mã hóa bởi

một cụm gen gọi là

locus HLA nằm trên

NST số 6 (dài

2x10 6 bp)

nhau ë mäi gen

cña locus HLA

hÇu nh kh«ng

cã

Sự di truyền haplotype HLA

• Sự biểu hiện MHC được điều hòa bởi cytokine

– IFN, IFN, IFN và TNF làm tăng biểu hiện MHC

• Các yếu tố phiên mã làm tăng MHC

CƠ SỞ DI TRUYỀN HỌC CÁC NHÓM MÁU VÀ HỆ THỐNG KHÁNG NGUYÊN BẠCH CẦU (HLA) Ở NGƯỜI