fankinet: Jenis Darah ABO

ABO golongan darah

Saya jelaskan glikoprotein dalam posting sebelumnya ( Glikoprotein ). Ingat bahwa ini adalah protein dengan rantai oligosakarida panjang yang menyertainya. Para oligosakarida biasanya memakai sebagai protein sedang diproses untuk ekspor ke luar sel. Proses ini melibatkan melampirkan "inti" oligosakarida kemudian memodifikasi sekali itu pasti akan glikoprotein. Modifikasi termasuk menghapus beberapa residu gula dan menambahkan yang lainnya.

Permukaan sel sel darah ditutupi dengan glikoprotein dan rantai karbohidrat memproyeksikan keluar ke dalam aliran darah dimana mereka dengan mudah dapat dikenali oleh antibodi. Kami membuat antibodi untuk segala macam hal tetapi orang yang menyerang sel-sel kita sendiri dikeluarkan sebelum mereka dapat ada salahnya. Ini skrining anti-diri antibodi adalah salah satu hal yang salah dalam penyakit auto-imun.

Protein pada permukaan sel eritrosit mengandung berbagai macam oligosakarida yang berbeda yang melekat dalam berbagai cara untuk protein. Namun, meskipun variasi ini, ada beberapa bangunan yang sangat umum. Salah satu struktur yang paling umum "inti" adalah sesuatu yang disebut H-antigen. Hal ini terdiri dari gula yang berbeda tetapi akhir luar struktur H-antigen selalu terdiri dari residu (FUC) fucose, residu galaktosa (Gal), dan N-asetilglukosamin (GlcNAc) residu.
Dalam primata paling, termasuk manusia, ini inti oligosakarida yang kemudian dimodifikasi dengan menambahkan N-asetilgalaktosamin ( Molekul Senin # 14 residu) untuk membentuk struktur bercabang pada akhir oligosakarida (lihat diagram di bawah). Enzim yang mengkatalisis reaksi ini disebut N-acetylaminogalactosyltransferase atau enzim A. Gen untuk enzim ini terletak pada kromosom 9. Para OMIN (Online Mendelian Inheritance di Man) entri untuk golongan darah ABO adalah 110300 . Ini berisi banyak informasi pada topik.
Jika sel darah merah memiliki oligosakarida dengan GalNAc terminal maka Anda memiliki golongan darah A. Jika Anda memiliki gen benar-benar rusak untuk enzim A maka sel-sel Anda akan memiliki struktur antigen H tidak dimodifikasi dan golongan darah Anda akan menjadi O. Orang dengan golongan darah A tidak akan memiliki antibodi terhadap antigen H karena ini adalah prekursor yang normal terhadap antigen A dan akan selalu ada beberapa pada permukaan sel. Dengan kata lain, antigen H akan diakui sebagai diri.

Normal sel darah merah diakui sebagai "diri" sehingga kita tidak memiliki antibodi terhadap sel kita sendiri. Namun, kita akan memiliki antibodi terhadap sel darah merah darah orang lain jika sel mereka karbohidrat permukaan berbeda dari kita. Ini adalah dasar dari golongan darah ABO dan itu mengapa kita harus sesuai tipe darah di transfusi darah.
Golongan darah ABO ditemukan lebih dari seratus tahun yang lalu oleh Karl Landsteiner ( pemenang Nobel: Karl Landsteiner ). Dasar biokimia hanya dijelaskan di tahun 1970-an ketika teknologi untuk memeriksa struktur karbohidrat dari glikoprotein yang berhasil.
Ada alel dari gen enzim A yang hanya melibatkan sejumlah kecil mutasi tapi hasilnya untuk beralih dari satu enzim yang mentransfer GalNAc ke salah satu yang transfer galaktosa (Gal). Enzim varian disebut enzim B (galactosyltransferase) dan struktur antigen B memiliki galaktosa terminal (Gal) bukan GalNAc terminal.
Jika Anda adalah homozigot untuk alel B pada kromosom 9 maka semua sel darah merah akan memiliki antigen B oligosakarida pada permukaannya. Anda tidak akan membuat antibodi terhadap struktur ini karena itu Anda juga tidak akan memiliki antibodi terhadap antigen H-untuk alasan yang dijelaskan sebelumnya "diri.". Tapi Anda tidak akan mengenali antigen A sebagai diri sehingga antibodi Anda akan menyerang sel-sel asing yang datang dari orang-orang dengan alel wild type normal (A).
Orang dengan golongan darah A akan memiliki antibodi terhadap antigen B. Mereka dapat menerima darah dari orang dengan golongan darah O tetapi mereka akan menolak darah dari orang dengan golongan darah B. Sekarang Anda memiliki semua informasi yang Anda perlu mencari tahu siapa yang dapat memberi dan menerima darah dari setiap kemungkinan kombinasi alel: AA, AO, AB, BO, dan OO.

Tidak ada efek alami yang dikenal dari jenis darah yang berbeda. Orang dengan A, B, AB dan O fenotipe tidak berbeda dalam kebugaran dengan cara utama yang kami telah mampu untuk dideteksi. Hal ini menunjukkan bahwa tidak adanya lengkap enzim (mutasi null) netral dalam populasi manusia saat ini dan begitu juga beralih dari satu bentuk enzim yang lain. (Saran yang golongan darah menentukan kerentanan terhadap beberapa infeksi yang umum dalam literatur ilmiah Kebanyakan dari mereka tidak mengangkat.. Hubungan terbaik adalah hubungan yang mungkin antara golongan darah O dan kerentanan terhadap kolera. Ini terlihat cukup baik namun penyebab-dan -efek hubungan masih di udara.)
Alel ABO tampaknya akan memisahkan pada populasi manusia dengan pergeseran genetik acak. Alel O (non-fungsional enzim) adalah alel yang paling umum. Alel B adalah yang paling umum-mungkin karena baru-baru ini muncul. Beberapa penduduk asli Amerika adalah homogen untuk alel O; dalam populasi setiap orang memiliki golongan darah O. (Untuk peta dari frekuensi alel A dan B melihat Distribusi Jenis Darah .)

Glikoprotein

Glikoprotein adalah protein yang telah kovalen melekat residu gula. Salah satu hubungan umum antara gula (s) dan protein merupakan likage N-glikosidik antara gugus-OH gula pada C1 dan rantai samping residu asparagin di sebuah protein. Keterkaitan ini disebut N-glikosidik keterkaitan dan residu asparagin merupakan bagian dari urutan tertentu dalam protein mana gula akan dilampirkan.

Residu gula ditampilkan di sini adalah bentuk modifikasi dari glukosa yang disebut N-asetil glukosamin atau GlcNAc. Jenis lain dari gula dapat menempel pada protein. Kebanyakan dari mereka diubah versi dari karbohidrat standar. Contoh lain adalah N-asetilgalaktosamin atau GalNac (lihat Molekul Senin # 14 ).

Sebagai aturan umum, sekelompok zat gula tersebut dirangkai untuk membentuk sebuah rantai oligosakarida (lihat di bawah) dan itu rantai panjang yang melekat pada protein untuk membentuk suatu glikoprotein.

Glikoprotein biasanya protein disekresikan yang biasanya berfungsi di luar sel. Salah satu peran dari gula terlampir adalah untuk menstabilkan protein dilipat di lingkungan eksterior dan peran lain adalah untuk melindungi protein terhadap degradasi oleh perisai dari enzim yang mendegradasi protein.
Glikoprotein yang paling disekresikan memiliki jenis tertentu dekorasi polisakarida yang yang ditambahkan enzim tertentu pada lumen retikulum endoplasma. (Ingat bahwa disekresikan protein diimpor ke UGD itu mereka kemudian ditargetkan untuk sekresi meskipun vesikel kecil yang membawa mereka ke membran sel.) Contoh dari rantai oligosakarida khas ditampilkan di bawah. Bagian umum, yang disebut "inti", akan ditampilkan dalam warna merah. Perhatikan bahwa ada berbagai jenis gula dan oligosakarida dapat memiliki cabang. Kode tampak aneh (misalnya, β-(1 → 4)) menjelaskan jenis khusus dari hubungan antara residu gula.

Glikoprotein yang disekresi Banyak dimasukkan ke dalam membran luar sel. Hal ini menghasilkan permukaan sel yang bulu dengan penutup pelindung dari karbohidrat kompleks.

Genetika Jenis Darah ABO

Sekarang kita mengerti biokimia di balik golongan darah ABO [ Jenis Darah ABO ] saatnya untuk melihat genetika. Ingat bahwa gen ABO manusia pada kromosom 9 memiliki tiga varian umum gen. Varian yang berbeda disebut alel. Alel A mengkode N-acetylaminogalactosyltransferase dan enzim ini membuat antigen A yang memberikan golongan darah A. Alel B mengkode enzim varian yang membuat antigen B dan menimbulkan golongan darah B. alel O mengkode enzim yang cacat yang tidak membuat antigen baik. Dengan tidak adanya kedua antigen A dan antigen B golongan darah Anda akan menjadi O.

Setiap orang memiliki dua salinan dari kromosom 9 sehingga Anda memiliki dua gen ABO. Jika keduanya A alel kemudian genotipe Anda (genetik) akan menjadi AA. Golongan darah Anda akan menjadi A. Jika salah satu gen ABO Anda adalah alel A dan yang lain adalah alel O maka genotipe Anda akan AO. Dalam hal ini golongan darah Anda akan menjadi A juga karena hanya ada tiga kemungkinan: (1) Anda memiliki antigen A, (2) Anda memiliki antigen B, (3) Anda tidak memiliki antigen (Anda dapat memiliki kedua antigen, lihat di bawah ). Selama Anda memiliki satu alel A, Anda akan menghasilkan antigen A pada permukaan sel darah Anda.
Sekarang mari kita lihat kemungkinan pewarisan golongan darah. Jika seseorang memiliki golongan darah A maka genotipe mereka mungkin AA atau AO. Bayangkan bahwa mereka kawin dengan seseorang yang memiliki golongan darah O. Orang harus memiliki genotipe OO. Manifestasi dari gen disebut fenotip. Fenotip terkait dengan genotipe tetapi Anda tidak dapat selalu memprediksi genotipe dari fenotip.
Kita bisa memeriksa genotipe dan fenotipe mungkin anak-anak dengan membangun Square Punnett mana alel dari satu orangtua tercatat di sisi dan alel dari orangtua lainnya tercatat di atas. Anda dapat menganggap ini sebagai dua macam sperma atau dua macam telur; dengan mengingat bahwa sperma dan telur hanya memiliki satu salinan kromosom 9.

Hasil untuk orang tua AA ditunjukkan di sebelah kiri. Semua empat dari kemungkinan kombinasi yang akan ditampilkan dalam matriks. Hanya ada satu genotipe yang akan muncul pada anak-anak (AO). Semua anak-anak akan memiliki darah tipe A, ditampilkan sebagai kotak ungu.
Jika jenis darah Orang tua memiliki genotipe AO maka Punnett persegi perhitungan terlihat seperti diagram di sebelah kanan. Dalam hal ini, ada dua kemungkinan kombinasi; AO dan OO. Separuh anak-anak akan memiliki golongan darah A dan setengah akan memiliki golongan darah O.
Karena fenotipe O tertutup oleh kehadiran fenotipe A, kita mengatakan bahwa O adalah resesif ke A dan A adalah dominan terhadap O. satunya cara untuk melihat fenotipe O adalah ketika genotipe adalah OO. Kita lihat ini sebagai keadaan resesif homozigot. AO adalah individu heterozigot karena mereka memiliki dua alel yang berbeda.
Sekarang mari kita lihat kombinasi dengan alel B. Jika Anda hanya mengekspresikan alel B maka anda hanya akan memiliki antigen B pada permukaan sel-sel Anda dan Anda akan menjadi darah tipe B. Jika Anda heterozigot untuk alel A dan B maka Anda mengekspresikan antigen A dan antigen B dan darah Anda tipe AB. Perhatikan bahwa fenotipe A tidak resesif ke fenotipe B atau sebaliknya. Alel A dan B adalah co-dominan. Hasil ini sangat umum bahkan berpikir kita tidak mendengar tentang hal itu sesering alel dominan dan resesif.

Sebuah perkawinan antara seorang ayah dan ibu AB OO akan menghasilkan anak yang baik golongan darah A atau golongan darah B seperti yang disajikan dalam kotak Punnett di sebelah kiri. Tidak ada anak yang akan menjadi golongan darah O.
Sebuah perkawinan antara dua individu AB akan menghasilkan 50% dari anak-anak dengan golongan darah AB seperti orang tua mereka, 25% dengan tipe darah A, dan 25% dengan golongan darah B. Persentase berasal dari matriks. Setiap kombinasi dari sperma dan telur adalah acak terhadap genotipe sehingga matriks mewakili probabilitas dan bukan hasil definitif setiap kali Anda memiliki empat anak. Ini sangat mungkin untuk dua AB orang tua untuk memiliki empat anak dengan golongan darah A meskipun kemungkinan terjadi ini rendah (0,25 ⁴ = 0,4%).
Konsep probabilitas sangat penting dalam genetika dan itu juga penting dalam memahami evolusi. Fakta bahwa alel setiap tidak selalu diteruskan ke generasi berikutnya menimbulkan fluktuasi dalam frekuensi alel dalam populasi. Seiring waktu, fluktuasi ini dapat mengakibatkan hilangnya alel secara kebetulan. Ini adalah evolusi dengan pergeseran genetik acak.
Sekarang mari kita mencoba kasus yang lebih sulit yang akan menguji pemahaman Anda tentang gen dan genetika. Contoh ini didasarkan pada kasus ayah yang sebenarnya dari beberapa tahun lalu. Ibu memiliki golongan darah AB dan begitu juga anak. Pria yang mengaku sebagai ayah memiliki golongan darah O. Semua tes genetik menunjukkan bahwa ia benar-benar adalah ayah dari anak tersebut. Bagaimana Anda menjelaskan hasil golongan darah itu?

Manusia ABO Gene

Gen ABO manusia mengkode N-acetylgalactosaminyltransferase. Ini adalah enzim yang menentukan golongan darah ABO (lihat Jenis Darah ABO ). Gen ini ditemukan pada semua mamalia, yang membuatnya disayangkan bahwa HUGO pilih seperti nama manusia yang berpusat [ Gene ABO ]. Gen ini akan memiliki nama yang sangat berbeda pada spesies lain.

Situs GenBank untuk gen ini GeneID = 28 . Gen ABO islocated di 9q34.1-q34.2 pada kromosom 9. Hal ini kira-kira daerah yang sama sebagai gen HSPA5 tapi jangan biarkan hal itu membodohi Anda. Gen-gen sangat berjauhan. [ peta ]

Ada banyak varian gen ini [ OMIM 110300 ]. DNA yang digunakan dalam proyek genom manusia berasal dari orang dengan jenis darah yang berbeda sehingga semua tiga varian utama (A, B, O) yang hadir. Banyak varian dikenal lainnya juga telah diurutkan. Anda dapat melihat urutan di Penampil Bukti di website Gene Entrez [ Viewer Bukti ABO Gene . Berikut adalah sedikit dari urutan dari alel O dan alel A.

Urutan nukleotida alel O akan ditampilkan di bagian atas dengan urutan asam amino. (Sulit untuk melihat pada skala ini Pergi ke penampil bukti untuk melihat lebih..) Perhatikan adanya penghapusan nukleotida tunggal. Ini menggeser bingkai membaca daerah pengkode sehingga berakhir tak lama setelah penghapusan pada sebuah kodon stop (*). Alel O menghasilkan protein cacat terpotong.

Urutan nukleotida dari gen aktif (alel A) memiliki "G" (kecil merah gumpalan) di posisi itu. Kerangka baca terus terganggu di luar wilayah tersebut ditampilkan dan enzim fungsional dihasilkan dari alel ini.

Gen ABO memiliki tujuh ekson, beberapa dari mereka yang cukup singkat. Ada enam intron dan salah satunya adalah besar sehingga panjang total gen adalah lebih dari dua kali panjang panjang daerah pengkode.