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ABO血型变异与B糖基转移酶关系研究

2014-02-06贵阳护理职业学院贵阳550081

检验医学与临床 2014年1期
关键词:证者基转移酶血型

金 飞(贵阳护理职业学院,贵阳 550081)

Rh血型和ABO血型是人类最重要的血型,主要分布于人类红细胞表面,天然抗体为IgM类抗体,其中ABO血型关系到临床的输血安全、法医鉴定等方面,其抗原决定簇为糖蛋白。A型个体主要基因为表达糖基转移酶A,其主要功能是将Gal-NAc从UDP-GalNAc分子上转移到H前体糖蛋白上形成A抗原;B型个体表达,将Gal基团从UDP-Gal分子催化转移到H前体糖蛋白上形成B抗原[1]。ABO基因的2个等位基因A101和B101编码糖基转移酶A和B。而在编码区仅有7个核苷酸的差异,分别为297、526、657、703、796、803、930位,导致4个氨基酸残基的不同,即176、235、266、268位。在常见的ABO血型的表型之外,在不同种族和人群之中,发现了很多因糖基转移酶基因A和糖基转移酶基因B低表达所致的ABO变异型。其中B血型的变异型包括5种,分别是B3、Bx、Bm、Bel和Bw。Bw亚型为弱B亚型。关于糖基转移酶基因单核苷酸多态性(SNP)与血型变异的分子遗传机制,国内外也有报道[2-5]。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2012年在本院收集的一个汉族家系的2个姐妹,无近期输血史,ABO血型鉴定时发现,正、反定型不符,随即进行基因诊断,并对先证者进行家系调查;另取101例医院体检健康者,常见的ABO表型进行SNP的筛查。

1.2 常规血型血清学鉴定 进行常规ABO血型的正、反定型鉴定,姐妹和母亲表现为单克隆抗-B侧出现弱凝集,人源性抗-B侧未出现凝集。姐妹血清中抗-B未见,母亲血清中抗-B出现弱凝集。

1.3 标本基因组DNA和总RNA提取 用蛋白酶K法提取家系中共4例的全血的基因组总DNA和用试剂盒法提取全血总RNA。

1.4 聚合酶链反应(PCR)扩增条件 扩增反应总体系为50μL,其中标本DNA 3μL,正向引物2μL,反向引物2μL,超纯水30μL,Taq酶2μL,dNTP 1μL,MgCl25μL,Taq酶Buffer 5μL。95℃预变性5min,95℃30s,62℃45s,72℃45s,28个循环,72℃延伸10min。

1.5 ABO基因扩增和PCR产物纯化 ABO血型基因采用PCR技术进行扩增,采用Primer 5.0设计扩增引物[6],扩增产物经试剂盒常规纯化,送试剂公司测序。与B101基因比对,确定突变位点为B糖基转移酶基因第721位C>T的转变,导致糖基转移酶多肽链Arg241Trp的转变。

1.6 ABO基因第721位C>T变异频率调查 取101例随机无血缘关系标本,以单链构象多态性(SSCP)的方法对ABO基因第6和7外显子进行序列分析,对结果进行比对。

2 结 果

2.1 血清学检查结果 2个先证者的父亲显示正常ABO血型血清学反应,鉴定为B型;而母亲和姐妹反应鉴定为Bw亚型。见表1。

2.2 PCR产物直接序列分析 2个先证者及先证者父亲、母亲的基因组DNA经过PCR测序后发现,父亲的基因序列与GenBank数据库中的序列完全一致,未发现突变。但是2个先证者和母亲B糖基转移酶与GenBank AC000397正常序列经过比对发现第721位C>T的转变,导致糖基转移酶多肽链Arg241Trp的转变。

2.3 SNP筛查 经过101例SNP筛查,未发现在此位点的突变,说明此位点不是SNP位点。第7外显子不存在第721位C>T的转变。经过PCR-SSCP检测,发现2个先证者和其父亲均有特异性的条带,说明721位点基因突变,但是在其余101例体检标本和父亲的PCR产物中,未发现此特异性的条带,随机挑取10个标本送测序公司测序,发现结果一致,证实SSCP的可靠性。说明721位点的等位基因频率小于1/101,经过检索基因突变数据库,发现此基因型为Bw03亚型。

表1 家系成员正反定型鉴定

图1

3 讨 论

自从发现ABO血型之后,人类对血型的抗原认识飞速发展。ABO血型存在3个等位基因,分别是A、B和O型。A型由A糖基转移酶基因编码,B型由B糖基转移酶基因编码。酶样蛋白质的长度为354个氨基酸。该蛋白质具有转移酶活性,能将相应的基因连接到前提物质H抗原之上,形成A和B抗原,进而形成4种血型。目前国际上,Olsson等[7]经过筛查发现几十例Bw亚型,其中大部分为B糖基转移酶的变异,大多数为错义突变导致的酶活性的降低和消失,其中十几例瑞典人为721C>T的突变;2005年Yazer等[8]进一步证实氨基酸变异(Met186val)能够导致的Bw变异型。而在国内,朱发明等[6]发现1例B糖基转移酶基因第721位C>T的转变,导致B糖基转移酶活性结构域的改变[9],进而导致其催化功能的减弱或者消失。本研究发现2例Bw亚型,且符合孟德尔遗传定律,是母传女的显性遗传形式。其中母亲为C/T杂合,而2个女儿均为Bw/O杂合。现已发现十几个与Bw亚型有关的B糖基转移酶基因的突变[10-12],其中大多数位于第7外显子,包括Bw01~Bw11,这些突变导致的氨基酸的变异,主要集中在一段区域之中,而本研究发现的第721位点的突变属于Bw03亚型,这说明Bw03亚型在中国人群中分布较广,在临床输血时一定要注意此亚型,避免因为此亚型的存在,导致血型鉴定的错误,引起严重的输血反应。

值得注意的是,在作者大量收集A亚型或者B亚型的过程中,经过PCR扩增,发现外显子之间的内含子存在多处SNP位点,但内含子SNP位点是否会对糖基转移酶活性产生影响,这种影响是提高糖基转移酶活性,还是降低糖基转移酶活性均未见报道。作者认为,SNP位点的大量存在一定会影响其酶活性,导致A亚型或者B亚型。另外,作者也发现B糖基转移酶的甲基化也很少有人报道,甲基化程度的改变也会影响转录的起始和酶的活性。作者认为,B糖基转移酶的内含子SNP位点和甲基化程度将会是血型研究未来的方向,也将会成为各种亚型诊断的依据。

[1]许先国,洪小珍,刘瑛,等.一种新的B3变异型相关的B糖基转移酶基因M142T突变研究[J].中华医学遗传学杂志,2009,26(3):254-257.

[2]Yamamoto F,McNeil PD,Yamamoto M,et al.Molecular genetic analysis of the ABO blood group system:1.Weak subgroup:A3and B3alleles[J].Vox Sang,1993,64(2):116-119.

[3]Ogasawara K,Yabe R,Uchikawa M,et al.Recombination and gene conversion-like events may contribute to ABO gene diversity causing various phenotypes[J].Immunogenetics,2001,53(3):190-199.

[4]Yu LC,Twu YC,Chou ML,et al.Molecular genetic analysis for the B(3)allele[J].Blood,2002,100(4):1490-1492.

[5]Cho D,Kim SH,Ki CS,et al.A novel Bvar allele(547G>A)demonstrates differential expression depending on the co-inherited ABO allele[J].Vox Sang,2004,87(3):187-189.

[6]朱发明,许先国,洪小珍,等.α1,3半乳糖基转移酶基因721C>T突变导致Bw亚型[J].中华医学遗传学杂志,2005,22(2):138-141.

[7]Olsson ML,Irshaid NM,Hosseini-Maaf B,et al.Genomic analysis of clinical samples with serologic ABO blood grouping discrepancies:identification of 15novel A and B subgroup alleles[J].Blood,2001,98(5):1585-1593.

[8]Yazer MH,Denomme GA,Rose NL,et al.Amino-acid substitutionin the disordered loop of blood group B glycosyltransferase enzyme causes weak B phenotype[J].Transfusion,2005,45(7):1178-1182.

[9]许先国,洪小珍,刘瑛,等.α1,3半乳糖基转移酶基因新等位基因278C>T的鉴定[J].中华医学遗传学杂志,2006,23(6):631-634.

[10]Seltsam A,Hallensleben M,Kollmann A,et al.The nature of diversity and diversification at the ABO locus[J].Blood,2003,102(8):3035-3042.

[11]Estalote AC,Palatnik M,Chestery MA,et al.A novel blood group B subgroup:serological and genetic studies[J].Transfusion Med,2004,14(2):173-180.

[12]喻琼,吴国光,梁延连,等.一个中国汉族ABO血型亚型家系中发现新的B等位基因[J].中华医学遗传学杂志,2005,22(2):129-133.

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