Cấu trúc hệ gen MHC ở các loài động vật khác nhau thì sẽ khác nhau, 3 loại gen mà chúng bao hàm có trật tự trên hệ gen và số lượng điểm gen lớp I và lớp II cũng khác nhau. Giữa haplotype khác nhau của cùng một loài vật thì cũng có biểu hiện khác nhau nhất định.
1, Gen loại I
Vùng gen loại I của HLA có 3 điểm gen quan trọng, lần lượt là HLA-A, HLA-B và HLA-C, mã hóa là chuỗi α của phân tử lớp I MHC. DNA vùng gen loại I trải khắp 1800kb, 118 gen. trong vùng gen loại I còn phát hiện các gen HLA-E, HLA-F, HLA-G và HLA-H, cũng lần lượt mã hóa phân tử protein lớp I MHC, điểm nhóm này gọi là gen loại Ib, tính polypeptide của nó ít. Sản phẩm gen HLA-E và HLA-G có thể kết hợp với polypeptide kháng nguyên, và tham gia nhật biết tế bào NK đối với kháng nguyên. Trong nhóm gen MHC của chuột cũng có 3 điểm gen loại I, H-2K, H-2D và H-2L. Phân tử loại Ib của chuột lần lượt được mã hóa bởi Qa, Tla và khu M của MHC, chức năng của nó chưa được rõ. Extron 2, 3, 4 gen loại I lần lượt mã hóa khu chức năng α1 ,α2 ,α3.
2, Gen loại I
Vùng HLA-D gen loại II ở người ít nhất mã hóa gen 6 chuỗi α và 10 chuỗi β. Vùng này có 3 tiểu vùng: DR, DQ và DP, mã hóa phần lớn sản phẩm của loại II. Trong đó, tiểu vùng DR có 1 quỹ tích gen α đơn nhất (DRA) và 8 quỹ gen β (DRB9), trong đó DRB2 là gen giả. Tiểu vùng DQ có 5 quỹ tích gen: DQA1, DQB 1, DQA2, DQB2 và DQB3, trong đó, DQA2, DQB2 và DQB3 là gen giả. Tiểu vùng DP có 4 quỹ gen: DPA1, DPB1, DPA2 và DPB2, trong đó, DPA1 và DPB1 lần lượt biểu hiện 1 gen chuỗi α và 1 gen chuỗi β, DPA2 và DPB2 là gen giả.
Gen kháng nguyên loại II gồm có gen α và gen β, lần lượt mã hóa chuỗi α và chuỗi β. Tất cả gen α (DRA, DQA, DPA, DMA…) đều có 5 extron, tất cả gen β (DRB, DQB, DPB, DMB…) đều có 6 extron. Những extron này lần lượt mã hóa vùng cấu trúc tương ứng của chuỗi α và chuỗi β (Hình 3-10)
Hình 39 (hình 3-10): sơ đồ sao chép gen loại I và loại II MHC, mRNA và quan hệ đối ứng giữa các phân tử protein: a-phân tử loại I MHC, b-chuỗi α, c- microglobulin β2; d-phân tử loại II MHC.
