2, Tính đa hình của gen MHC ở động vật
Tính đa hình của gen MHC là đặc trưng di truyền quan trọng trong hệ thống MHC, nhưng tính đa hình này lại không được phân bố đều trong kết cấu MHC. Ví dụ, đối với phân tử loại I và loại II, tính đa hình của phân tử loại Ib khá thấp. Tính đa hình của phân tử mã hóa MHC ban đầu được nhận biết thông qua phản ứng huyết thanh học trên kháng thể đặc biệt. sau đó nghiên cứu gen và trình tự phân tử protein phát hiện ra rằng, mặc dù trên phương diện huyết thanh học có các cá thể có cùng đặc hiệu, trình tự gen của chúng cũng khác nhau.
Tính đa hình ở cấu trúc phân tử MHC tập trung vào khu vực đặc định của phân tử. Trong phân tử loại I, tính thay đổi của trình tự axitamin tập trung vào 2 vùng chức năng α1 và α2, còn vùng chức năng α3 lại tương đối ổn định. Ở phân tử loại II, mức độ biến dị axit amin được quyết định bởi một vài tiểu vùng gen loại II và chuỗi polypeptide của nó. Trong cá thể có nhóm giao phối không cận huyết có MHC haplotype khác nhau, còn có thể sản sinh ra phân tử loại II dị hợp tử.
Vậy:
+ Tính đa hình của gen MHC lớp II tập trung trong cấu trúc của α1 và ß1 của rãnh gắn peptid, tạo nên cá bề mặt có cấu trúc hoá học đặc hiệu của rãnh, quyết định tính đặc hiệu và ái tính gắn peptid của rãnh.
+ Tính đa hình của gen MHC còn quyết định sự nhận biết đặc hiệu của TCR với ptử MHC
Trong phân tử kháng nguyên loại I và loại II, axit amin dị biến phần lớn phân bố tại nơi kết hợp polypeptide kháng nguyên. Vì thế, biến di axit amin trong các phân tử này dường như chỉ hạn chế trong việc tham gia phần đáy rãnh polypeptide kết hợp kháng nguyên và nơi vươn ra của chuỗi xoắn α. Vì vậy, tính đa hình của phân tử loại I và loại II chủ yếu ảnh hưởng đến sự trình bày của các phân tử này đối với polypeptide kháng nguyên khác loại.
– MHC của bò: MHC của bò còn được gọi là phức hợp BoLA (tức kháng nguyên bạch cầu của bò), 32 gen cấu trúc đinh vị trên nhiễm sắc thể số 23. Nghiên cứu huyết thanh hoạc chỉ ra rằng, phân tử loại I và loại II MHC ở bò có thể biểu hiện trên 50 phân tử kháng nguyên, nhưng chúng hầu như đều là do các alen khác nhau trên một điểm (BoLA-A) sản sinh ra. Ở các giống bò khác nhau, tần suất kháng nguyên BoLA-A phát sinh có sự khác nhau rất lớn. Phân tử loại II BoLA ở mức độ protein cũng có tính đa hình rất cao, chúng lần lượt là sản phẩm của gen DQ và DR của các điểm khác nhau. Gen phân tử loại II có thể phân thành hai tiểu vùng có khoảng cách lớn, từ gen DRB3 cyar tiểu khu IIa đến gen DYA của tiểu khu IIb có chiều dài ít nhất là 15cM. Ngoài gen phân tử loại I và loại II ra, MHC của bò còn có gen loại III, bao gồm CYP21, BF, HSP79, C4, TNF…Gen loại I ở bò có chiểu dài là 770-1650kb. Khoảng cách giữa DQ và DR ở gen loại II không quá 400kb. Trong phần lớn thể đơn bội, DQA và DQB đều có sự sao chép. Do DR và DQ của BoLA-A có tính đa hình cao, nên trên lý thuyết BoLA có rất nhiều thể đơn bội. Từ các loài bò sữa và bò thịt chủ yếu nhất phát hiện có ít nhất 170 haplotype BoLA-A-DRB. Phân tử loại I của bò biểu hiện ở bề mặt tế bào lympho, biểu hiện và phân bố trên các tế bào khác chưa rõ ràng. Phân tử loại II có thể biểu hiện ở bề mặt tế bào lympho, ví dụ tế bào B và biểu hiện tế bào T kích hoạt. Ngoài ra, có thể thấy được ở đại thực bào túi phổi, tế bào nhân đơn và tế bào biểu bì trên cuống phổi và trẻn vú. Gen DQ, DR của tiểu khu IIa của gen loại II ở bò đều có biểu hiện, gen DYA, DYB, DIB và DOB của tiểu khu IIb có biểu hiện hay không vẫn chưa có nghiên cứu minh chứng.
– MHC ở lợn: MHC ở lợn còn gọi là SLA, tức là kháng nguyên bạch cầu lợn. sản phẩm gen loại I của SLA phân bố rộng rãi ở các mô của lợn và một số mô ở phôi thai, phân tử loại II lại chỉ biểu hiện ở mô hữu hạn chủ yếu thấy được ở tế bào B và đại thực bào kích hoạt, cũng có thể thấy được ở tế bào T CD8+ ở một số tiểu loại và các tế bào nội mô mạch máu. Gen SLA ở lợn nằm ở hai mặt tâm động của nhiễm sắc thể số 7, vị trí đặc biệt này hiện mới chỉ hạn chế ở lợn. Hệ gen loại I của lợn rất nhỏ, từ BAT1 đến điểm MOG chỉ có chưa đến 1000kb. Ở các loài vật đã nghiên cứu, đây là loài nhỏ nhất. Đối với vùng gen loại I của người và chuột có 50-80 gen, lợn chỉ có 10 điểm gen loại I. Trong vùng gen loại II của lợn, còn phát hiện gen loại II DP có biểu hiện. Trong gen loại III, có 36 gen được định vị, trong đó có C4, C2, TNF•A, TNF•B và HSP 70. Gen không liên quan đến hệ thống miễn dịch gồm có G7a, CYP21…
– MHC ở gà: MHC ở gà còn gọi là phức hợp B, ít nhất do 3 quỹ tích gen polypeotide tạo thành, lần lượt là B-F (tương đương với kháng nguyên loại I), B-L (tương đương kháng nguyên loại II và B-G (thuộc kháng nguyên loại IV). Gem B-F và B-L cùng nằm ở tiểu khu B-F-B-L, chưa phân tách; tiểu khu B-G và tiểu khu B-F-B-L gắn kết chặt chẽ. Kháng nguyên B-F và B-L và kháng nguyên lớp I, II MHC ở động vật có vú có cấu trúc, chức năng và phân bố mô tương tự nhau; kháng nguyên B-G (nay gọi là loại IV) có trong các loại gia cầm, có thể phát huy tác dụng trong khi lựa chọn tế bào B. Phân tử B-F giống như phân tử loại I ở động vật có vú phân bố ở khắp các tế bào, cũng bao gồm hồng cầu (không giống với động vật có vú), còn phân tử B-L chỉ hạn chế ở tế bào B, đại thực bào đơn nhân và tế bào T kích hoạt. Chức năng kết hợp của B-F và B-L ở gà giống như ở động vật có vú.
Tuy nhiên , trên bề mặt tế bào của một số haplotype MHC chỉ có thể biểu hiện rất ít phan tử B-F, ảnh hưởng của nó đến chức năng vẫn chưa rõ ràng. Khác với tính đa hình B-F và B-L, tính đa hình của Y-F và Y-L của phân tử loại I và loại II của điểm RFP-γ ở gà lại rất thấp. Rất nhiều sản phẩm gen B-G đều có thể biểu hiện ở bề mặt hồng cầu và tiểu cầu, một số ít có thê biểu hiện ở bạch cầu hoặc tế bào biểu bì trên ruột, chức năng của nó vẫn chưa có nghiên cứu rõ rang.
