معلومة

تصميم تمهيدي لموضع HLA

تصميم تمهيدي لموضع HLA


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد صممت مواد أولية لـ HLA locus DPA1 (منطقة exon 2) استنادًا إلى إرشادات التصميم التمهيدي لـ PCR (qPCR) في الوقت الحقيقي. سيبدأ التمهيدي من مناطق intron لتغطية المنطقة exonic الكاملة.

F-CAGCAACAGAGAATGTCAGC

R-CCCTGAAGCAGCAATTGATG

للتحقق من تضخيم منطقة واحدة فقط استخدمتها في silico PCR UCSC ولكنها تظهر منطقة متعددة من chr6.

الرجاء مساعدتي في حل هذا.

شكرا


عند تصميم بادئات rtPCR ، تحقق دائمًا من مكتبة taqman الشاملة والتي تم التحقق من صحتها جيدًا لنظام ABI ، فإن البادئات الخاصة بالمنطقة التي تريدها تتميز بالفعل بشكل جيد:

http://www.lifetechnologies.com/order/genome-database/details/gene-expression/Hs01072897_m1#more-information-section


تصميم تمهيدي لموقع HLA - علم الأحياء

هذا هو التقرير الأول عن تسلسل HLA قبل الغرس باستخدام تقنية تسلسل الجيل التالي.

تم إجراء الكتابة عالية الدقة لـ HLA-A و -B و -C و -DRB1 و -DQB1 في خلايا مفردة قبل الزرع.

تم تحقيق طباعة منخفضة الدقة في 92.2٪ من جميع أليلات الأجنة.

تم تحقيق طباعة عالية الدقة في 88.9٪ من الأليلات.

تم العثور على كفاءة تضخيم بنسبة 93.3٪ مع معدل تسرب الأليل 22.2٪.


خلفية

تعد منطقة معقد التوافق النسيجي الرئيسي (MHC) على الذراع القصيرة للكروموسوم 6 واحدة من أكثر المناطق تعقيدًا في الجينوم البشري مع مستويات قصوى من تعدد الأشكال وعدم توازن الارتباط [1-3]. بامتداد حوالي 4 ميغا بايت ، يتكون معقد التوافق النسيجي الكبير (MHC) من عدة مئات من الجينات [4]. من بين هذه الجينات ، جينات مستضد الكريات البيض البشرية (HLA) هي الأكثر دراسة. تقوم جينات HLA بتشفير بروتينات سطح الخلية المسؤولة عن عرض ببتيد المستضد في استجابة مناعية بوساطة الخلية. يرتبط تباين تسلسل الحمض النووي الموروث داخل هذه الجينات ارتباطًا وثيقًا بأمراض المناعة الذاتية والأمراض المعدية بالإضافة إلى التفاعلات الدوائية الضارة الشديدة [5-8]. سريريًا ، تُستخدم معلومات تسلسل HLA أيضًا على نطاق واسع لمطابقة المتبرع والمتلقي في عملية الزرع على أساس أن المزيد من الأليلات المتشابهة ستقلل من خطر الرفض [9].

حتى الآن ، تم وصف 2048 من أليلات HLA الفريدة المكونة من 4 أرقام في قاعدة بيانات IMGT / HLA في الفئة الأولى ، و 751 في الفئة الثانية [10]. على مدى سنوات عديدة ، تم نشر أفضل الممارسات في طباعة HLA بشكل تقليدي من قبل المشاركين في ورشة العمل الدولية للتوافق النسيجي. تتضمن الطرق الراسخة تهجين قليل النوكليوتيد النوعي (SSO) ، ومؤخرًا ، التسلسل الشعري (طريقة سانجر). يستخدم تهجين SSO تحقيقات قليلة النوكليوتيد للكشف عن وجود (أو عدم وجود) الأشكال المتعددة الخاصة بكل مسبار [11]. تستخدم طريقة Sanger مضان إنهاء السلسلة للكشف عن أزواج قواعد الحمض النووي وتسلسلها.

على الرغم من أن هذه الأساليب أثبتت فعاليتها في كتابة HLA ، إلا أنها تظل كثيفة العمالة وتستغرق وقتًا طويلاً ومكلفة. علاوة على ذلك ، فإن أحد العيوب المحددة لتسلسل سانجر هو أنه لا يولد تسلسلين منفصلين أحادي العدد ، مما يجعل من الصعب في بعض الحالات حل متواليات النمط الفرداني HLA الفردية في زوج ثنائي الصبغيات من الكروموسوم 6. ظهور تقنيات التسلسل من الجيل التالي. علينا تطوير بروتوكول فعال للتنميط الجيني لجينات HLA الكلاسيكية من الفئة الأولى.

تستخدم استراتيجيتنا لكتابة HLA منصة التسلسل 454 GS FLX Titanium (Roche) وتسمح باستخدام علامات التسلسل ، أو الرموز الشريطية ، لتسمية كل عينة DNA إما في مرحلة تحضير amplicon (باستخدام بادئات PCR ذات الذيل مع الرمز الشريطي الجزيئي) أو أثناء إنشاء المكتبة (باستخدام محولات الباركود) (الشكل 1 ، ملف إضافي 1).

استراتيجية تضخيم HLA من الفئة الأولى. تم إجراء تضخيم PCR للإكسونات متعددة الأشكال 2 و 3 في الفئة I HLA loci (باستخدام البادئات داخل الإنترونات المحيطة بكل إكسون) قبل 454 تسلسل.

الطريقة الأولى ، التي يطلق عليها "الرمز الشريطي القائم على إنشاء المكتبات" ، تتضمن إضافة رمز شريطي جزيئي إلى المحول القياسي 454 "A" ، والذي يتم ربطه بأمبليكون مزدوج خاص بخاصية exon أثناء إنشاء المكتبة. يتم تجميع الأمبليكونات الخاصة بـ exon حسب العينة (ستة منتجات لكل مجموعة) بعد PCR ، ويتم تجميع ما يصل إلى 96 عينة بعد ربط محول الباركود (ملف إضافي 1).

الطريقة الثانية ، المسماة "التشفير الشريطي المستند إلى PCR" تتضمن إضافة رمز شريطي إلى بادئات PCR الخاصة بـ exon والأمامية. تتم إضافة نفس الرمز الشريطي الفريد إلى جميع أزواج التمهيدي الخاصة بـ exon الستة (exons 2 و 3 من HLA-A و -B و -C) لعينة معينة. تم تصميم 95 مجموعة مختلفة من الرموز الشريطية في المجموع ، تاركًا مفتاحًا فارغًا 96 بالإضافة إلى مفتاح موضعي (ملف إضافي 1). يتم تجميع جميع amplicons بعد PCR من جميع العينات البالغ عددها 95 ويمضي التجمع من خلال إنشاء مكتبة قياسية مع إضافة محول غير مشفر.

تسهل كلتا الطريقتين تعدد إرسال العينات قبل مستحلب PCR والتسلسل ، مما يقلل بشكل كبير من التكلفة الإجمالية للفرد بتكلفة شاملة أقل من 40 دولارًا لكل عينة لكتابة جينات الفئة الأولى HLA-A و -B و -C. باستخدام هذه الأساليب ، يمكن لفني واحد معالجة ما يصل إلى 96 عينة في وقت واحد ، وإنشاء مكتبة جاهزة للتسلسل في أقل من ثلاثة أيام. نظرًا لأننا نستخدم كيمياء FLX Titanium ، فإن قراءات التسلسل تمتد عبر exons الكامل لجينات HLA (

في موازاة ذلك ، قمنا بتطوير خوارزمية استدعاء HLA لعملية قراءة تسلسل ، من تنسيق SAM / BAM القياسي الآن ، واستنتاج الأنواع الكلاسيكية لعينة DNA معينة (الشكل 2) [12]. إدراكًا لسرعة التحسينات في تقنيات التسلسل من الجيل التالي ، قمنا بتصميم أداة استدعاء HLA لتكون جزءًا لا يتجزأ من مجموعة أدوات تحليل الجينوم (GATK) ، وهي أداة معالجة البيانات لإعادة المعايرة ومراقبة الجودة والاتصال المتغير لتسلسل الجيل التالي البيانات [13].

رسم تخطيطي لخوارزمية HLA Caller. تحدد خوارزمية استدعاء HLA الزوج الأكثر احتمالاً من أنواع HLA في كل موقع عن طريق التقييم المنتظم لجميع الأزواج الممكنة لأنواع HLA المكونة من 4 أرقام. أ) تحسب خوارزمية التنميط الجيني داخل GATK احتمالية مراقبة أنماط جينية معينة في البيانات المعطاة لزوج من أليلات HLA. تم دمج الاحتمالات بشكل مضاعف عبر المناصب الأساسية للحصول على الاحتمال التراكمي بناءً على الأنماط الجينية. ب) تم استخدام دالة التوزيع ذات الحدين لحساب احتمالية ملاحظة أنماط فردانية معينة في البيانات المعطاة لزوج من أليلات HLA. تم دمج الاحتمالات بشكل مضاعف عبر أزواج من المواقف متعددة الأشكال للحصول على معلومات المرحلة التراكمية القائمة على الاحتمالية. ج) تم حساب الاحتمالات السابقة لأزواج أليل معينة على أنها حاصل ضرب ترددات الأليل في مجموعة سكانية معينة. تم الجمع بين الاحتمالات المستندة إلى الأنماط الجينية ومعلومات الطور وترددات الأليل بشكل مضاعف للحصول على الاحتمال الخلفي لكل زوج من أليل HLA.

تحدد خوارزمية استدعاء HLA الزوج الأكثر احتمالاً من أنواع HLA في كل موقع عن طريق التقييم المنتظم لجميع الأزواج الممكنة لأنواع HLA المكونة من 4 أرقام. نستخدم ثلاثة مكونات رئيسية لحساب الاحتمال الخلفي لكل زوج من أليل HLA. أولاً ، نقارن الأنماط الجينية لكل زوج من الأليل بالأنماط الجينية المحددة بواسطة مجموعة أدوات تحليل الجينوم (GATK) بناءً على بيانات التسلسل. ثانيًا ، نتحقق من الطور الأليلي لكل زوج من أليل HLA من أجل الاتساق مع بيانات التسلسل. على وجه التحديد ، نحسب الاحتمال ذي الحدين بأن اتجاه الطور لزوج معين من أليل HLA يتوافق مع بيانات التسلسل في زوج من المواقع متعددة الأشكال المجاورة ، ونجمع هذه الاحتمالات عبر جميع أزواج المواقع متعددة الأشكال. ثالثًا ، نستخدم معلومات حول تردد الأليل المتوقع لتحديد الاحتمال السابق لملاحظة كل زوج من أليلات HLA في السكان (إذا كان الأصل معروفًا). نقوم بعد ذلك بضرب الاحتمالات المحسوبة من الأنماط الجينية الأساسية ، ومعلومات الطور الأليلي ، وترددات الأليل ، وإعادة القياس (لضمان مجموع جميع العناصر الخلفية إلى 1) ، وإخراج الاحتمال الخلفي لكل زوج من أليل HLA. يتوافق الزوج ذو الاحتمال الخلفي الأعلى مع النمط الجيني الأفضل تخمينًا لعينة الحمض النووي تلك.

في هذه الدراسة ، قمنا بقياس بروتوكولنا الخاص بعينات الحمض النووي المستخدمة في مشروع HapMap الدولي بأنواع HLA المعروفة: 270 عينة للترميز المستند إلى إنشاء المكتبة و 95 عينة لطريقة PCR المشفرة. لقد حددنا رقم العينة في اختبار التحقق الخاص بنا لطريقة PCR المشفرة إلى 95 نظرًا لأوجه التشابه مع الطريقة القائمة على بناء المكتبة التي تم اختبارها بالفعل ، وعدد البادئات المشفرة المصفوفة لكل لوحة (أي 95 رمزًا شريطيًا بالإضافة إلى بئر واحد فارغ). نبرهن على أنه يمكننا إنشاء مكالمات HLA موثوقة ، وفي بعض الحالات تحسين المكالمات الحالية ، ولكننا نسلط الضوء أيضًا على حالات الأليلات الإشكالية حيث تكون المكالمات أقل قوة في بروتوكولنا الحالي. بشكل عام ، يوفر بروتوكولنا جودة بيانات قابلة للمقارنة ولكنه يتفوق في الأداء على تسلسل Sanger التقليدي من حيث الفعالية من حيث التكلفة والإنتاجية.


المقدمة

يقع مجمع مستضد كريات الدم البيضاء البشرية (HLA) على الكروموسوم 6p21 ويضم عشرات الجينات المهمة لوظيفة المناعة (1 ، 2). من الأهمية بمكان تحديد خصائص المستضد للاستجابة المناعية التكيفية ، تشتمل عائلة جين واحدة مشفرة في مركب HLA على جينات HLA "الكلاسيكية" (3 ، 4). يعد التخصيص الدقيق لأليلات HLA الفردية في هذه المواقع أمرًا ضروريًا في العديد من التخصصات ، على سبيل المثال طب الزرع السريري (5 ، 6) ، أبحاث القابلية للأمراض الالتهابية (7-9) ، مناعة الورم (10-12) والبيولوجيا التطورية (13).

حتى وقت قريب ، تم إجراء كتابة HLA بشكل أساسي باستخدام تحقيقات oligonucleotide الخاصة بالتسلسل (SSOP) ، والبادئات الخاصة بالتسلسل (SSP) والطباعة القائمة على التسلسل (SBT) باستخدام تسلسل Sanger لـ exons 2 و 3 في جينات HLA من الفئة الأولى (HLA-A / B / C) أو exon 2 في جينات HLA من الفئة II (HLA-DR / DQ / DP). الدقة العالية (أي تغطي جميع تباينات الترميز وبإجماع التسميات على الأقل الحقل الأول والثاني ، بشكل كلاسيكي "أربعة أرقام") تعد الكتابة عن طريق SSOP و / أو SSP عادةً نهجًا تكراريًا يبدأ بكتابة منخفضة الدقة (أي. الحقل الأول ، بشكل كلاسيكي مكون من رقمين) ، متبوعًا بتوصيفات إضافية بالقدر الذي يحتاجه التطبيق. تستغرق هذه العملية وقتًا طويلاً ولا تتوافق مع أي سياق بحثي عالي الإنتاجية. تتميز الكتابة القائمة على التسلسل Sanger بالقدرة على إجراء طباعة عالية الدقة ، ولكنها تتطلب تضخيم تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) للإكسونات الفردية في كل موضع وغالبًا ما تكون عدة تفاعلات تسلسلية منفصلة لكل amplicon. علاوة على ذلك ، تحتوي النتائج عادة على عدد كبير من غموض رابطة الدول المستقلة / العابرة ، أي لا يمكن تقسيم المواضع غير المتجانسة على مراحل بشكل كافٍ ، وبالتالي يتم سرد جميع الأليلات المطابقة لنتيجة التسلسل كمجموعات النمط الجيني المحتملة. تم نشر طريقة تعتمد على تسلسل PCR و Sanger والتي تولد كتابة HLA لا لبس فيها لأربعة مواقع HLA بواسطة Voorter وآخرون. (14). على الرغم من أنها قابلة للأتمتة وتقدم نتائج موثوقة ، إلا أن التحديات العملية لجميع الأساليب القائمة على PCR لا تزال قائمة.

في السنوات الأخيرة ، ظهرت طرق SBT بديلة باستخدام تكنولوجيا تسلسل الجيل التالي (NGS) (15-20). تعتمد معظم طرق NGS هذه على PCR التقليدي للمناطق المستهدفة متبوعًا بالتسلسل المتوازي الهائل للأمبليكون. ميزة NGS هي طبيعة تسلسل الخيط الفردي جنبًا إلى جنب مع زيادة كمية قراءات التسلسل لكل عينة وموضع. وهذا يسمح بتقرير أليل شديد الثقة ، يشار إليه فيما بعد باسم النداء. بسبب قراءات NGS المشتقة أحادية الخيط ، تسمح أساليب الكتابة الجديدة غالبًا بالتدرج داخل الجين بين النيوكليوتيدات متعددة الأشكال. ومع ذلك ، لا تزال قيود PCR الأولية لهذه النهج NGS. الأساليب المستندة إلى Amplicon شاقة وتتطلب خطوات تحسين التمهيدي PCR المكثفة وغالبًا ما تتطلب معالجة يدوية للنتائج.

بالنسبة إلى NGS المستهدفة ، فإن تقنيات الإثراء القائمة على الصفيف (21) والمستندة إلى حبة (22) راسخة ومستخدمة على نطاق واسع. تتمثل مزايا هذه التخصيب القائم على قليل النوكليوتيد في سهولة استخدامها حيث لا يلزم وجود أدوات إضافية وتحسينات PCR ، بالإضافة إلى المرونة في إثراء الأهداف الجينومية ذات الأحجام والتعقيد المختلفة. تُستخدم اليوم عمليات التخصيب ذات الإكسوم الكامل على نطاق واسع بواسطة منصات NGS والمجموعات المختلفة في جميع أنحاء العالم. رئيسي وآخرون. (23) نشر HLA في السيليكو أسلوب الكتابة حيث تم استخدام بيانات exome الكاملة والجينوم الكامل NGS من مشروع 1000 جينوم (24). كما يتضح من هذا التطبيق ، قد يؤدي إثراء exome التقليدي للتنميط الجيني HLA إلى التسرب الأليلي ، لأن الطعم المستهدف مصمم بناءً على تسلسل الجينوم المرجعي البشري القياسي لا يأخذ في الحسبان التباين الأليلي في موقع HLA. يتحدى تعقيد موقع HLA الكلاسيكي تطوير مجموعات تخصيب خاصة بدرجة التشخيص. ومع ذلك ، فإن مجموعة متواليات أليل HLA المعروفة كبيرة ، وربما تلتقط جميع الأليلات الشائعة وهي متاحة للجمهور (25). نقدم هنا نهج الإثراء المستهدف داخل الحل للتنميط الجيني HLA المستند إلى NGS دون التضخيم المستند إلى PCR. يتكون نهجنا من تحول كامل لتسلسل HLA بما في ذلك أداة برمجية سهلة الاستخدام لتعيين أليلات HLA.


IPD-IMGT / HLA

تتيح لك أداة البحث التمهيدي والمسبار البحث بسهولة في ملف الترميز المعروف تسلسل أي أليل ، لعنصر نيوكليوتيد معين. يمكن استخدام الأداة لتوفير إخراج عبر الإنترنت أو ملف نصي مفصول بعلامات تبويب مناسب للتحميل في Excel لاستخدامه كجدول نتائج أو ما شابه.

لاستخدام أداة Probe and Primer Search:

  • ما عليك سوى تحديد الموقع وإصدار قاعدة البيانات المطلوبين
  • أدخل تسلسل النوكليوتيدات أو المسبار أو التمهيدي في المربع المتوفر. يمكنك إدخال تسلسلات متعددة طالما أن كل تسلسل موجود في سطر منفصل.
  • لمزيد من المساعدة في عمليات البحث ، يُسمح أيضًا برموز IUB المعتمدة داخل سلسلة البحث. ومع ذلك ، نظرًا لعدد التبديلات التي تم إنشاؤها عن طريق إدخال Ns في تسلسل ، ستكون مقيدًا بـ 5 Ns لكل تسلسل.
  • تبحث أداة البحث فقط في تسلسلات CDS المعروفة لكل أليل ، إذا كان المسبار أو التمهيدي يحتوي على تسلسل intronic أو UTR أو pseudoexon ، فستفشل الأداة في مطابقة ذلك.
  • لن تمتد الأداة أيضًا إلى الإدراج أو الحذف بسلسلة البحث.
  • تستخدم جميع المكتبات قبل الإصدار 3.0.0 تسميات تسمية ما قبل 2010.

يمكن استخدام أكواد IUB التالية في تسلسل الاستعلام. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى استخدام الرموز الأكثر غموضًا كلما كان البحث أبطأ.

كود IUB حمض نووي كود IUB حمض نووي
أ أ ص C أو T.
ج ج ك G أو T.
جي جي الخامس A أو C أو G.
تي تي ح أ أو ج أو ت
م أ أو ج د A أو G أو T.
ر أ أو ز ب C أو G أو T.
دبليو أ أو ت ن A أو C أو G أو T.
س C أو G

مزيد من المعلومات

لمزيد من المعلومات حول قاعدة البيانات والاستفسارات (بما في ذلك الموقع الإلكتروني) أو للاشتراك في قوائم IPD البريدية ، يرجى الاتصال بدعم IPD.


IPD-IMGT / HLA

توفر قاعدة بيانات IPD-IMGT / HLA قاعدة بيانات متخصصة لتسلسلات معقد التوافق النسيجي الرئيسي البشري (MHC) وتتضمن التسلسلات الرسمية التي سمتها لجنة التسميات التابعة لمنظمة الصحة العالمية لعوامل نظام HLA. تعد قاعدة بيانات IPD-IMGT / HLA جزءًا من مشروع ImMunoGeneTics الدولي (IMGT).

تستخدم قاعدة البيانات اصطلاح التسمية 2010 لأليلات HLA في جميع الأدوات الواردة هنا. للمساعدة في اعتماد المصطلحات الجديدة ، يمكن استخدام جميع أدوات البحث مع كل من تسميات الأليل الحالية وما قبل 2010. تُستخدم تسميات ما قبل 2010 فقط عندما تكون التقارير أو المخرجات القديمة متاحة للتنزيل.

آخر التطورات

تشمل التطورات الأخيرة في قاعدة بيانات IPD

أحدث المنشورات

  • روبنسون جيه ، باركر دي جي ، جورجيو إكس ، كوبر إم إيه ، فليسك بي ، مارش إس جي إي. قاعدة بيانات IPD-IMGT / HLA. أبحاث الأحماض النووية (2020) 48: D948-55
    نص كامل PDF متاح من Nucleic Acids Research
  • لمزيد من منشورات IPD ، يرجى الاطلاع على صفحة الاقتباسات الخاصة بنا.

التمويل والدعم

تنصل

عند ظهور تناقضات بين التسلسلات المبلغ عنها وتلك المخزنة في قواعد البيانات ، تم الاتصال بالمؤلفين الأصليين حيثما أمكن ، وتم إدخال التعديلات اللازمة على التسلسلات المنشورة. قد يحدد التسلسل المستقبلي الأخطاء وترحب لجان التسمية بأي دليل يساعد في الحفاظ على دقة قاعدة البيانات. لذلك لا نقدم أي ضمانات فيما يتعلق بصحة البيانات ، ونخلي مسؤوليتنا عن الأضرار الناتجة عن استخدامها. لا يمكننا تقديم إذن غير مقيد فيما يتعلق باستخدام البيانات ، حيث قد تكون بعض البيانات مغطاة ببراءات اختراع أو حقوق أخرى. يتم توفير أي معلومات طبية أو وراثية للأغراض البحثية والتعليمية والإعلامية فقط. لا يُقصد بأي حال من الأحوال استخدامه كبديل للاستشارة الطبية المهنية أو التشخيص أو العلاج أو الرعاية.

مزيد من المعلومات

لمزيد من المعلومات حول قاعدة البيانات والاستفسارات (بما في ذلك الموقع الإلكتروني) أو للاشتراك في قوائم IPD البريدية ، يرجى الاتصال بدعم IPD.


محتويات

البروتينات المشفرة بواسطة HLAs هي تلك الموجودة في الجزء الخارجي من خلايا الجسم والتي (في الواقع) فريدة لهذا الشخص. يستخدم الجهاز المناعي HLAs للتمييز بين الخلايا الذاتية والخلايا غير الذاتية. أي خلية تعرض نوع HLA لهذا الشخص تنتمي إلى ذلك الشخص ، وبالتالي فهي ليست غازية.

في الأمراض المعدية

عندما يدخل ممرض غريب الجسم ، فإن خلايا معينة تسمى الخلايا العارضة للمستضد (APCs) تبتلع العامل الممرض من خلال عملية تسمى البلعمة. يتم هضم البروتينات من العامل الممرض إلى قطع صغيرة (ببتيدات) وتحميلها على مستضدات HLA (لتكون محددة ، معقد التوافق النسيجي الكبير من الدرجة الثانية). ثم يتم عرضها بواسطة الخلايا العارضة للمستضد على CD4 + الخلايا التائية المساعدة ، [7] والتي تنتج بعد ذلك مجموعة متنوعة من التأثيرات وتفاعلات خلية إلى خلية للقضاء على العامل الممرض.

من خلال عملية مماثلة ، يتم عرض البروتينات (الأصلية والأجنبية ، مثل بروتينات الفيروس) المنتجة داخل معظم الخلايا على HLAs (على وجه التحديد ، فئة MHC I) على سطح الخلية. يمكن التعرف على الخلايا المصابة وتدميرها بواسطة خلايا CD8 + T. [7]

تُظهر الصورة الموجودة على الجانب قطعة من بروتين بكتيري سام (ببتيد SEI) مرتبط داخل الجزء المشقوق المرتبط بجزيء HLA-DR1. في الرسم التوضيحي أدناه ، وجهة نظر مختلفة ، يمكن للمرء أن يرى DQ كاملًا مع ببتيد مرتبط في شق مشابه ، كما يُرى من الجانب. تتلاءم الببتيدات المرتبطة بالأمراض مع هذه "الفتحات" تمامًا مثل وضع اليد في القفاز. عندما تكون ملزمة ، يتم تقديم الببتيدات إلى الخلايا التائية. تتطلب الخلايا التائية التقديم عبر جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير للتعرف على المستضدات الأجنبية - وهو مطلب يُعرف باسم تقييد معقد التوافق النسيجي الكبير. تحتوي الخلايا التائية على مستقبلات مشابهة لمستقبلات الخلايا البائية ، ولا تتعرف كل خلية تائية إلا على عدد قليل من تركيبات معقد التوافق النسيجي الكبير من الدرجة الثانية. بمجرد أن تتعرف الخلية التائية على الببتيد داخل جزيء معقد التوافق النسيجي من الفئة الثانية ، يمكنها تحفيز الخلايا البائية التي تتعرف أيضًا على نفس الجزيء في مستقبلات الخلايا البائية. وهكذا ، تساعد الخلايا التائية الخلايا البائية على صنع أجسام مضادة لنفس المستضدات الأجنبية. يمكن لكل HLA ربط العديد من الببتيدات ، ولكل شخص 3 أنواع من HLA ويمكن أن يحتوي على 4 أشكال إسوية من DP و 4 أشكال إسوية من DQ و 4 أشكال إسوية من DR (2 من DRB1 و 2 من DRB3 أو DRB4 أو DRB5) بإجمالي 12 شكل إسوي. في مثل هذه الزيجوت المتغايرة ، يصعب على البروتينات المرتبطة بالأمراض الإفلات من الكشف.

في تعديل رفض الكسب غير المشروع

أي خلية تظهر نوعًا آخر من مستضدات الكريات البيضاء البشرية هي "غير ذاتية" وينظر إليها على أنها غازية من قبل جهاز المناعة في الجسم ، مما يؤدي إلى رفض الأنسجة التي تحمل تلك الخلايا. هذا مهم بشكل خاص في حالة الأنسجة المزروعة ، لأنه قد يؤدي إلى رفض الزرع. نظرًا لأهمية HLA في الزرع ، فإن مواقع HLA هي من أكثر المواقع التي تصنفها الأمصال و PCR. لقد ثبت أن كتابة HLA عالية الدقة (HLA-A و HLA-B و HLA-C و HLA-DRB1 و HLA-DQB1 و HLA-DPB1) قد تكون ذات صلة بعملية الزرع لتحديد التطابق الكامل ، حتى عندما يكون المتبرع ذات صلة. [8]

HLA وأمراض المناعة الذاتية
أليل HLA أمراض ذات مخاطر متزايدة المخاطر النسبية
HLA-B27 التهاب الفقرات التصلبي 12 [9]
التهاب المفاصل التفاعلي 14 [9]
التهاب العنبية الأمامي الحاد 15 [9]
HLA-B47 نقص 21 هيدروكسيلاز 15 [9]
HLA-DR2 الذئبة الحمامية الجهازية 2 إلى 3 [10]
HLA-DR3 التهاب الكبد المناعي الذاتي 14 [9]
متلازمة سجوجرن الأولية 10 [9]
داء السكري من النوع الأول 5 [9]
الذئبة الحمامية الجهازية 2 إلى 3 [10]
HLA-DR4 التهاب المفصل الروماتويدي 4 [9]
داء السكري من النوع الأول 6 [9]
HLA-DR3 و
-DR4 مجتمعة
داء السكري من النوع الأول 15 [9]
HLA-DQ2 و HLA-DQ8 مرض الاضطرابات الهضمية 7 [11]

في تحرير المناعة الذاتية

أنواع HLA موروثة ، وبعضها مرتبط باضطرابات المناعة الذاتية وأمراض أخرى. الأشخاص الذين لديهم مستضدات مستضدات HLA أكثر عرضة للإصابة ببعض أمراض المناعة الذاتية ، مثل مرض السكري من النوع الأول ، والتهاب الفقار اللاصق ، والتهاب المفاصل الروماتويدي ، [12] مرض الاضطرابات الهضمية ، والذئبة الحمامية الجهازية ، والوهن العضلي الشديد ، والتهاب عضلات الجسم المتضمن ، ومتلازمة شوغرن ، و حالة الخدار. [13] أدى نوع HLA إلى بعض التحسن والتسريع في تشخيص مرض الاضطرابات الهضمية والسكري من النوع الأول ، ولكن لكي تكون الكتابة DQ2 مفيدة ، فإنها تتطلب إما كتابة B1 * عالية الدقة (حل * 02:01 من * 02: 02) أو DQA1 * كتابة أو التنميط المصلي DR. يمكن للنمذجة المصلية الحالية أن تحل ، في خطوة واحدة ، DQ8. يتم استخدام كتابة HLA في المناعة الذاتية بشكل متزايد كأداة في التشخيص. في مرض الاضطرابات الهضمية ، فهو الوسيلة الفعالة الوحيدة للتمييز بين الأقارب من الدرجة الأولى المعرضين للخطر من غير المعرضين للخطر ، قبل ظهور أعراض لا رجعة فيها أحيانًا مثل الحساسية وأمراض المناعة الذاتية الثانوية.

في تحرير السرطان

تشترك بعض الأمراض التي تتوسط فيها مستضدات الكريات البيضاء البشرية (HLA) بشكل مباشر في تعزيز الإصابة بالسرطان. يرتبط الاعتلال المعوي الحساس للغلوتين بزيادة انتشار سرطان الغدد الليمفاوية T-cell المرتبط بالاعتلال المعوي ، و DR3-DQ2 متماثل الزيجوت ضمن المجموعة الأكثر عرضة للخطر ، مع ما يقرب من 80 ٪ من حالات سرطان الغدد الليمفاوية T-cell المرتبطة بالاعتلال المعوي. ومع ذلك ، في كثير من الأحيان ، تلعب جزيئات HLA دورًا وقائيًا ، حيث تتعرف على الزيادات في المستضدات التي لا يتم تحملها بسبب المستويات المنخفضة في الحالة الطبيعية. قد يتم استهداف الخلايا غير الطبيعية لموت الخلايا المبرمج ، والذي يُعتقد أنه يتوسط في العديد من أنواع السرطان قبل التشخيص.

في اختيار الشريك تحرير

هناك دليل على اختيار الشريك غير العشوائي فيما يتعلق بخصائص وراثية معينة. [14] [15] وقد أدى ذلك إلى مجال يعرف باسم التوفيق بين الجينات.

تشكل بروتينات معقد التوافق النسيجي الكبير من الدرجة الأولى مستقبلًا وظيفيًا في معظم خلايا الجسم ذات النواة. [16]

هناك 3 جينات رئيسية و 3 جينات ثانوية من معقد التوافق النسيجي الكبير من الفئة الأولى في HLA.

الجينات الثانوية هي HLA-E و HLA-F و HLA-G. β2- يرتبط المِيكروغلوبولين بالوحدات الجينية الرئيسية والثانوية لإنتاج مُعدِّل مغاير

هناك 3 بروتينات رئيسية و 2 ثانوي من MHC من الدرجة الثانية مشفرة بواسطة HLA. تتحد جينات الفئة الثانية لتكوين مستقبلات بروتينية متغايرة (αβ) يتم التعبير عنها عادةً على سطح الخلايا العارضة للمستضد.

تحدث البروتينات الرئيسية من معقد التوافق النسيجي الكبير من الدرجة الثانية فقط في الخلايا العارضة للمستضد والخلايا البائية والخلايا التائية. [16]

    • سلسلة α المشفرة بواسطة موضع HLA-DPA1
    • سلسلة β المشفرة بواسطة موضع HLA-DPB1
    • سلسلة α المشفرة بواسطة موضع HLA-DQA1
    • سلسلة β المشفرة بواسطة موضع HLA-DQB1
    • سلسلة α المشفرة بواسطة موضع HLA-DRA
    • 4 سلاسل β (3 فقط ممكنة لكل شخص) ، مشفرة بواسطة HLA-DRB1 ، DRB3 ، DRB4 ، DRB5 loci

    تُستخدم بروتينات MHC من الدرجة الثانية الأخرى ، DM و DO ، في المعالجة الداخلية للمستضدات ، وتحميل الببتيدات المستضدية المتولدة من مسببات الأمراض على جزيئات HLA لخلية تقديم المستضد.

    تحرير التسمية

    عادة ما يتم ملاحظة أليلات HLA الحديثة مع مجموعة متنوعة من مستويات التفاصيل. تبدأ معظم التعيينات بـ HLA- واسم الموضع ، ثم * وبعض الأرقام (الزوجية) التي تحدد الأليل. يحدد أول رقمين مجموعة من الأليلات ، تُعرف أيضًا باسم الأنواع الفائقة. غالبًا ما لا تتمكن منهجيات الكتابة القديمة من تمييز الأليلات تمامًا وبالتالي توقفت عند هذا المستوى. تحدد الأرقام من الثالث إلى الرابع أليلًا غير مرادف. تشير الأرقام من خمسة إلى ستة إلى أي طفرات مترادفة داخل إطار ترميز الجين. الرقمان السابع والثامن يميزان الطفرات خارج منطقة الترميز. قد تتبع أحرف مثل L أو N أو Q أو S تسمية الأليل لتحديد مستوى التعبير أو البيانات غير الجينية الأخرى المعروفة عنه. وبالتالي ، قد يصل طول الأليل الموصوف بالكامل إلى 9 أرقام ، ولا يشمل بادئة HLA وترميز الموضع. [17]

    تحرير المتغير

    تعد مواقع MHC من أكثر مواقع الترميز المتغيرة وراثيًا في الثدييات ، ولا تعد مواقع HLA البشرية استثناءات. على الرغم من حقيقة أن البشر مروا بتضييق عدة مرات خلال تاريخهم كان قادرًا على تحديد العديد من المواقع ، يبدو أن مواقع HLA قد نجت من مثل هذا الانقباض مع قدر كبير من التباين. [18] من بين المواقع التسعة المذكورة أعلاه ، احتفظ معظمها بعشرات أو أكثر من مجموعات الأليل لكل موضع ، وهو تباين محفوظ أكثر بكثير من الغالبية العظمى من المواقع البشرية. هذا يتفق مع معامل اختيار متغاير الزيجوت أو موازنة لهذه المواقع. بالإضافة إلى ذلك ، تعد بعض مواقع HLA من بين مناطق التشفير الأسرع تطورًا في الجينوم البشري. لوحظت إحدى آليات التنويع في دراسة قبائل الأمازون في أمريكا الجنوبية التي يبدو أنها خضعت لتحويل جيني مكثف بين الأليلات المتغيرة والمواقع داخل كل فئة من فئات الجينات HLA. [19] في كثير من الأحيان ، لوحظ أن عمليات إعادة التركيب طويلة المدى المنتجة من خلال جينات HLA تنتج جينات خيمرية.

    ستة مواضع تحتوي على أكثر من 100 أليلات تم اكتشافها في البشر. من بين هؤلاء ، أكثر المتغيرات هي HLA B و HLA DRB1. اعتبارًا من عام 2012 ، تم سرد عدد الأليلات التي تم تحديدها في الجدول أدناه. لتفسير هذا الجدول ، من الضروري اعتبار أن الأليل هو متغير من تسلسل النوكليوتيدات (DNA) في موضع معين ، بحيث يختلف كل أليل عن جميع الأليلات الأخرى في موضع واحد على الأقل (تعدد أشكال النوكليوتيدات الفردي ، SNP). تؤدي معظم هذه التغييرات إلى تغيير في تسلسل الأحماض الأمينية مما يؤدي إلى اختلافات وظيفية طفيفة إلى كبيرة في البروتين.

    هناك قضايا تحد من هذا الاختلاف. تقوم أليلات معينة مثل DQA1 * 05:01 و DQA1 * 05: 05 بترميز البروتينات بمنتجات معالجة مماثلة. تنتج الأليلات الأخرى مثل DQB1 * 0201 و DQB1 * 0202 بروتينات متشابهة وظيفيًا. بالنسبة للفئة الثانية (DR و DP و DQ) ، تميل متغيرات الأحماض الأمينية داخل شق ربط الببتيد للمستقبل إلى إنتاج جزيئات ذات قدرة ربط مختلفة.

    ومع ذلك ، فقد تم الإبلاغ عن الترددات الجينية للأليلات الأكثر شيوعًا (& gt5٪) لـ HLA-A و -B و -C و HLA-DPA1 و -DPB1 و -DQA1 و -DQB1 و -DRB1 من أمريكا الجنوبية من الكتابة والتسلسل في دراسات التنوع الجيني والحالات والضوابط. [20] بالإضافة إلى ذلك ، تم تجميع معلومات عن ترددات أليل جينات HLA-I و HLA-II لسكان أوروبا. [21] [22] في كلتا الحالتين يكشف توزيع ترددات الأليل عن تباين إقليمي مرتبط بتاريخ السكان.

    جداول الأليلات المتغيرة تحرير

    عدد الأليلات المتغيرة في مواقع الفئة الأولى وفقًا لقاعدة بيانات IMGT-HLA ، آخر تحديث في أكتوبر 2018:

    فئة MHC الأول
    المكان # [23] [24]
    المستضدات الرئيسية
    HLA أ 4,340
    HLA ب 5,212
    HLA سي 3,930
    مستضدات طفيفة
    HLA E. 27
    HLA F 31
    HLA G 61

    عدد الأليلات المتغيرة في مواقع الفئة الثانية (DM و DO و DP و DQ و DR):

    MHC من الدرجة الثانية
    HLA -A1 -ب 1 -B3 إلى -B5 1 النظرية. المستطاع
    المكان # [24] # [24] # [24] مجموعات
    DM- 7 13 91
    فعل- 12 13 156
    موانئ دبي- 67 1,014 16,036
    DQ- 95 1,257 34,528
    الدكتور- 7 2,593 312 11,431
    1 DRB3 و DRB4 و DRB5 لها وجود متغير في البشر

    تحرير نوع متغير ميزة التسلسل (SFVT)

    يمثل المدى الكبير للتنوع في جينات HLA تحديات كبيرة في التحقيق في دور الاختلافات الجينية لـ HLA في الأمراض. عادة ما تعالج دراسات ارتباط المرض كل أليل HLA كوحدة كاملة واحدة ، والتي لا تضيء أجزاء الجزيء المرتبطة بالمرض. كارب دي آر وآخرون. يصف نهج نوع متغير ميزة التسلسل الجديد (SFVT) للتحليل الجيني HLA الذي يصنف بروتينات HLA إلى ميزات تسلسل أصغر ذات صلة بيولوجيًا (SFs) ، وأنواعها المتغيرة (VTs). [25] ميزات التسلسل هي مجموعات من مواقع الأحماض الأمينية المحددة بناءً على المعلومات الهيكلية (على سبيل المثال ، ورقة بيتا 1) ، والمعلومات الوظيفية (على سبيل المثال ، ربط مستضد الببتيد) ، وتعدد الأشكال. يمكن أن تكون ميزات التسلسل هذه متداخلة ومستمرة أو غير متصلة في التسلسل الخطي. يتم تحديد أنواع المتغيرات لكل ميزة تسلسل بناءً على جميع الأشكال المتعددة المعروفة في موضع HLA الموصوف. يتم تطبيق تصنيف SFVT لـ HLA في تحليل الارتباط الجيني بحيث يمكن تحديد تأثيرات وأدوار الحلقات المشتركة بين العديد من أليلات HLA. تم وصف ميزات التسلسل وأنواعها المتغيرة لجميع بروتينات HLA الكلاسيكية ، وسيتم الحفاظ على المستودع الدولي لـ HLA SFVTs في قاعدة بيانات IMGT / HLA. [26] يمكن العثور على أداة لتحويل أليلات HLA إلى SFVTs المكونة لها على موقع بوابة التحليل وقاعدة بيانات المناعة (ImmPort). [27]

    الأليلات الشائعة والموثقة والنادرة

    على الرغم من أن عدد أليلات HLA الفردية التي تم تحديدها كبير ، إلا أن ما يقرب من 40 ٪ من هذه الأليلات تبدو فريدة من نوعها ، حيث تم تحديدها فقط في الأفراد الفرديين. [28] [29] تم الإبلاغ عن ما يقرب من ثلث الأليلات أكثر من ثلاث مرات في أفراد غير مرتبطين. [29] [30] بسبب هذا الاختلاف في معدل اكتشاف أليلات HLA الفردية ، بذلت محاولات لتصنيف الأليلات في كل موضع HLA معبر من حيث انتشارها. والنتيجة هي فهرس لأليلات HLA الشائعة والموثقة جيدًا [30] [31] وكتالوج لأليلات HLA النادرة والنادرة جدًا. [28] [29]

    يتم تعريف أليلات HLA الشائعة على أنها لوحظت بتردد لا يقل عن 0.001 في مجموعات مرجعية لا تقل عن 1500 فرد. [30] [31] تم تعريف أليلات HLA الموثقة جيدًا في الأصل على أنها تم الإبلاغ عنها ثلاث مرات على الأقل في أفراد غير مرتبطين ، [30] ويتم تعريفها الآن على أنها تم اكتشافها خمس مرات على الأقل في أفراد غير مرتبطين عبر تطبيق تسلسل طريقة الكتابة المستندة (SBT) ، أو ثلاث مرات على الأقل عبر طريقة SBT وفي نمط فرداني محدد في الأفراد غير المرتبطين. [31] الأليلات النادرة هي تلك التي تم الإبلاغ عنها مرة واحدة إلى أربع مرات ، والأليلات النادرة جدًا مثل تلك التي تم الإبلاغ عنها مرة واحدة فقط. [28] [29]

    تحرير جدول أليلات HLA في كل فئة انتشار

    بينما تم تطوير CWD الحالي والتعيينات النادرة أو النادرة جدًا باستخدام مجموعات بيانات مختلفة وإصدارات مختلفة من قاعدة بيانات IMGT / HLA ، [29] [31] يتم عرض الجزء التقريبي من الأليلات في كل موضع HLA في كل فئة أدناه.

    فحص أنواع HLA تحرير

    تعديل أسماء النمط المصلي والأليل

    هناك نوعان من أنظمة التسميات المتوازية التي يتم تطبيقها على HLA. يعتمد النظام الأول والأقدم على التعرف المصلي (على أساس الجسم المضاد). في هذا النظام ، تم في النهاية تخصيص الأحرف والأرقام للمستضدات (على سبيل المثال ، HLA-B27 أو اختصارًا ، B27). تم تطوير نظام موازٍ سمح بتعريف أكثر دقة للأليلات. في هذا النظام ، يتم استخدام "HLA" جنبًا إلى جنب مع حرف ، * ، ورقم مكون من أربعة أرقام أو أكثر (على سبيل المثال ، HLA-B * 08:01 ، A * 68: 01 ، A * 24:02 : 01N N = Null) لتعيين أليل معين في موضع HLA معين. يمكن تصنيف HLA loci إلى فئة معقد التوافق النسيجي الكبير I و MHC من الدرجة الثانية (أو نادرًا ، موضع D). كل عامين ، يتم وضع تسمية لمساعدة الباحثين في تفسير الأنماط المصلية للأليلات. [23]

    تحرير النمط المصلي

    من أجل إنشاء كاشف طباعي ، سيتم أخذ دم من الحيوانات أو البشر ، ويسمح لخلايا الدم بالانفصال عن المصل ، ويخفف المصل إلى حساسيته المثلى ويستخدم لكتابة خلايا من أفراد أو حيوانات أخرى. Thus, serotyping became a way of crudely identifying HLA receptors and receptor isoforms. Over the years, serotyping antibodies became more refined as techniques for increasing sensitivity improved and new serotyping antibodies continue to appear. One of the goals of serotype analysis is to fill gaps in the analysis. It is possible to predict based on 'square root','maximum-likelihood' method, or analysis of familial haplotypes to account for adequately typed alleles. These studies using serotyping techniques frequently revealed, in particular for non-European or north East Asian populations many null or blank serotypes. This was particularly problematic for the Cw locus until recently, and almost half of the Cw serotypes went untyped in the 1991 survey of the human population.

    There are several types of serotypes. A broad antigen serotype is a crude measure of identity of cells. For example, HLA A9 serotype recognizes cells of A23- and A24-bearing individuals. It may also recognize cells that A23 and A24 miss because of small variations. A23 and A24 are split antigens, but antibodies specific to either are typically used more often than antibodies to broad antigens.

    Cellular typing Edit

    A representative cellular assay is the mixed lymphocyte culture (MLC) and used to determine the HLA class II types. [32] The cellular assay is more sensitive in detecting HLA differences than serotyping. This is because minor differences unrecognized by alloantisera can stimulate T cells. This typing is designated as Dw types. Serotyped DR1 has cellularly defined as either of Dw1 or of Dw20 and so on for other serotyped DRs. Table [33] shows associated cellular specificities for DR alleles. However, cellular typing has inconsistency in the reaction between cellular-type individuals, sometimes resulting differently from predicted. Together with difficulty of cellular assay in generating and maintaining cellular typing reagents, cellular assay is being replaced by DNA-based typing method. [32]

    Gene sequencing Edit

    Minor reactions to subregions that show similarity to other types can be observed to the gene products of alleles of a serotype group. The sequence of the antigens determines the antibody reactivities, and so having a good sequencing capability (or sequence-based typing) obviates the need for serological reactions. Therefore, different serotype reactions may indicate the need to sequence a person's HLA to determine a new gene sequence.

    Broad antigen types are still useful, such as typing very diverse populations with many unidentified HLA alleles (Africa, Arabia, [34] Southeastern Iran [35] and Pakistan, India [36] ). Africa, Southern Iran, and Arabia show the difficulty in typing areas that were settled earlier. Allelic diversity makes it necessary to use broad antigen typing followed by gene sequencing because there is an increased risk of misidentifying by serotyping techniques.

    In the end, a workshop, based on sequence, decides which new allele goes into which serogroup either by sequence or by reactivity. Once the sequence is verified, it is assigned a number. For example, a new allele of B44 may get a serotype (i.e. B44) and allele ID i.e. B*44:65, as it is the 65th B44 allele discovered. Marsh et al. (2005) [23] can be considered a code book for HLA serotypes and genotypes, and a new book biannually with monthly updates in Tissue Antigens.

    Phenotyping Edit

    Gene typing is different from gene sequencing and serotyping. With this strategy, PCR primers specific to a variant region of DNA are used (called SSP-PCR). If a product of the right size is found, the assumption is that the HLA allele has been identified. New gene sequences often result in an increasing appearance of ambiguity. Because gene typing is based on SSP-PCR, it is possible that new variants, in particular in the class I and DRB1 loci, may be missed.

    For example, SSP-PCR within the clinical situation is often used for identifying HLA phenotypes. An example of an extended phenotype for a person might be:

    A *01:01 / *03:01 , C *07:01 / *07:02 , B *07:02 / *08:01 , DRB1 *03:01 / *15:01 , DQA1 *05:01 / *01:02 , DQB1 *02:01 / *06:02

    In general, this is identical to the extended serotype: A1,A3,B7,B8,DR3,DR15(2), DQ2,DQ6(1)

    For many populations, such as the Japanese or European populations, so many patients have been typed that new alleles are relatively rare, and thus SSP-PCR is more than adequate for allele resolution. Haplotypes can be obtained by typing family members in areas of the world where SSP-PCR is unable to recognize alleles and typing requires the sequencing of new alleles. Areas of the world where SSP-PCR or serotyping may be inadequate include Central Africa, Eastern Africa, parts of southern Africa, Arabia, S. Iran, Pakistan, and India.

    Haplotypes Edit

    An HLA haplotype is a series of HLA "genes" (loci-alleles) by chromosome, one passed from the mother and one from the father.

    The phenotype exampled above is one of the more common in Ireland and is the result of two common genetic haplotypes:

    A *01:01 C *07:01 B *08:01 DRB1 *03:01 DQA1 *05:01 DQB1 *02:01 (By serotyping A1-Cw7-B8-DR3-DQ2)

    which is called ' 'super B8' ' or ' 'ancestral haplotype' ' and

    A *03:01 C *07:02 B *07:02 DRB1 *15:01 DQA1 *01:02 DQB1 *06:02 (By serotyping A3-Cw7-B7-DR15-DQ6 or the older version "A3-B7-DR2-DQ1")

    These haplotypes can be used to trace migrations in the human population because they are often much like a fingerprint of an event that has occurred in evolution. The Super-B8 haplotype is enriched in the Western Irish, declines along gradients away from that region, and is found only in areas of the world where Western Europeans have migrated. The "A3-B7-DR2-DQ1" is more widely spread, from Eastern Asia to Iberia. The Super-B8 haplotype is associated with a number of diet-associated autoimmune diseases. There are 100,000s of extended haplotypes, but only a few show a visible and nodal character in the human population.

    Studies of humans and animals imply a heterozygous selection mechanism operating on these loci as an explanation for this variability. [37] One proposed mechanism is sexual selection in which females are able to detect males with different HLA relative to their own type. [38] While the DQ and DP encoding loci have fewer alleles, combinations of A1:B1 can produce a theoretical potential of 7,755 DQ and 5,270 DP αβ heterodimers, respectively. While nowhere near this number of isoforms exist in the human population, each individual can carry 4 variable DQ and DP isoforms, increasing the potential number of antigens that these receptors can present to the immune system.

    Studies of the variable positions of DP, DR, and DQ reveal that peptide antigen contact residues on class II molecules are most frequently the site of variation in the protein primary structure. Therefore, through a combination of intense allelic variation and/or subunit pairing, the class II peptide receptors are capable of binding an almost endless variation of peptides of 9 amino acids or longer in length, protecting interbreeding subpopulations from nascent or epidemic diseases. Individuals in a population frequently have different haplotypes, and this results in many combinations, even in small groups. This diversity enhances the survival of such groups, and thwarts evolution of epitopes in pathogens, which would otherwise be able to be shielded from the immune system.

    HLA antibodies are typically not naturally occurring, and with few exceptions are formed as a result of an immunologic challenge to a foreign material containing non-self HLAs via blood transfusion, pregnancy (paternally inherited antigens), or organ or tissue transplant.

    Antibodies against disease-associated HLA haplotypes have been proposed as a treatment for severe autoimmune diseases. [39]

    Donor-specific HLA antibodies have been found to be associated with graft failure in renal, heart, lung, and liver transplantation.

    In some diseases requiring hematopoietic stem cell transplantation, preimplantation genetic diagnosis may be used to give rise to a sibling with matching HLA, although there are ethical considerations. [40]


    HLA-B locus products resist degradation by the human cytomegalovirus immunoevasin US11

    To escape CD8+ T-cell immunity, human cytomegalovirus (HCMV) US11 redirects MHC-I for rapid ER-associated proteolytic degradation (ERAD). In humans, classical MHC-I molecules are encoded by the highly polymorphic HLA-A, -B and -C gene loci. While HLA-C resists US11 degradation, the specificity for HLA-A and HLA-B products has not been systematically studied. In this study we analyzed the MHC-I peptide ligands in HCMV-infected cells. A US11-dependent loss of HLA-A ligands was observed, but not of HLA-B. We revealed a general ability of HLA-B to assemble with β2m and exit from the ER in the presence of US11. Surprisingly, a low-complexity region between the signal peptide sequence and the Ig-like domain of US11, was necessary to form a stable interaction with assembled MHC-I and, moreover, this region was also responsible for changing the pool of HLA-B ligands. Our data suggest a two-pronged strategy by US11 to escape CD8+ T-cell immunity, firstly, by degrading HLA-A molecules, and secondly, by manipulating the HLA-B ligandome.

    بيان تضارب المصالح

    وقد أعلن الباحثون إلى أن لا المصالح المتنافسة موجودة.

    الأرقام

    Fig 1. Changes in the relative abundance…

    Fig 1. Changes in the relative abundance of HLA class I ligands in HCMV-infected fibroblasts.

    ) HLA-A*02:01, A*03:01, B*07:02 or CD99 molecules were transduced with lentiviruses encoding US11 in front of an IRES-EGFP sequence. At 0, 24 and 48 h post-transduction the cells were analyzed by flow cytometry using an anti-HA mAb. The MFI in EGFP + cells relative to MFI at 0 h post transduction is depicted. Two independent biological replicates of the experiment with similar outcomes were performed.

    Fig 2. HLA locus specific downregulation by…

    Fig 2. HLA locus specific downregulation by US11.

    HeLa cells were transiently co-transfected with US11…

    ) HLA molecules expressed from the pUC-IP vector (SFFV U3 promoter). (أ) At 20 h post-transfection HLA-I cell surface expression of EGFP positive cells was measured by flow cytometry using anti-HA mAbs. (ب) The HLA-I expression from (A) was defined as ratio of the MFI in US11 expressing cells compared to control cells, the value of which was normalized to the downregulation of a control molecule (HA-CD99). Bars represent normalized mean values ± SEM from three independent experiments. Statistical analyses were performed to compare HLA-A or -B alleles among themselves, applying one-way ANOVA followed by a Tuckey’s multiple comparisons method for all pairwise differences of means. Endogenous HLA-I expressed in MRC-5 or HeLa cells are indicated. (ج) At 20 h post-transfection cells were labeled with [ 35 S]-Met/Cys for 30 min and chased for 0 or 45 min and an immunoprecipitation was performed using anti-HA mAb. An uncropped autoradiography is depicted in S3 Fig. (د) Whole cell lysates were prepared and digested with EndoH prior to analysis by Western blot with antibodies as indicated. Equal loading of lysates was controlled by Ponceau S staining. (هـ) Cells were analyzed as described in A. In addition, the cells were incubated with LIR1-Fc. In the upper panel binding of LIR1-Fc to the CD99/ctrl transfected cells is shown in green. Representatives of two independent biological replicates with similar outcomes are shown.

    Fig 3. Analysis of factors that could…

    Fig 3. Analysis of factors that could affect HLA-B resistance against US11.

    ) HLA in pIRES-EGFP (CMV major IE promoter). At 20 h post-transfection cells were labeled with [ 35 S]-Met/Cys for 30 min and chased for 0 or 45 min and a co-immunoprecipitation experiment was performed using anti-HA mAb or anti-US11 antiserum. A complete autoradiography is depicted in S5 Fig. A representative of two independent biological replicates with similar outcomes is shown. (B-C) HeLa cells were transiently co-transfected with US11 or a ctrl pIRES-EGFP plasmid together with indicated HA-tagged (

    ) MHC-I molecules and mutants encoded by the pUC-IP vector. At 20 h post-transfection flow cytometry and statistical analysis were performed as described in Fig 2A and 2B. (د) β2m-deficient FO-1 cells were co-transfected with US11 or a control pIRES-EGFP plasmid together with indicated HA-tagged (

    ) HLA alleles encoded by the pUC-IP vector. At 20 h post-transfection cell surface expression of EGFP positive cells was measured by flow cytometry using anti-HA mAbs. (هـ) FO-1 cells were transfected as described in (D). At 20 h post-transfection cells were labeled with [ 35 S]-Met/Cys for 1 or 3 h and an immunoprecipitation was performed using anti-HA antibodies. A representative of two independent biological replicates with similar outcomes is shown. A complete autoradiography is depicted in S6 Fig.

    Fig 4. US11 co-immunoprecipitation with the PLC…

    Fig 4. US11 co-immunoprecipitation with the PLC in HCMV-infected cells.

    Fig 5. The N-terminal LCR of US11…

    Fig 5. The N-terminal LCR of US11 is required for MHC-I ER retention but not…

    Fig 6. Resistant HLA-B in cells ectopically…

    Fig 6. Resistant HLA-B in cells ectopically expressing US11.

    US11) or control cells (-) were treated for 36 h with IFN-γ (500 U/ml) or left untreated. Cells were labeled with [ 35 S]-Met/Cys for 2 h and immunoprecipitation was performed using indicated antibodies. Distinct MHC-I HCs are indicated with blue and red asterisks. A representative of two independent biological replicates with similar outcomes is shown. (ب) Hela cells were transiently transfected with HA-tagged MHC-I encoded by the pUC-IP vector. At 20 h post-transfection an immunoprecipitation experiment as described in (A) was performed.

    Fig 7. Anchor residue usage of HLA-B…

    Fig 7. Anchor residue usage of HLA-B ligands is modified by US11.

    ) US11Q/A, ΔLCRUS11Q/A or US3. Cells were collected and MHC-I molecules were isolated using the mAb W6/32. Peptide ligands were eluted and analyzed by mass spectrometry. (أ) The relative distribution of MHC-I specific 9-mer ligands between HLA-A*68:02 and B*15:03 is shown. (ب) The frequency of P2 peptide anchor residues of HLA-B*15:03 9-mer ligands was determined and depicted as percentage of total pool at that specific position. Two independent biological replicates of the experiment are shown (#1 and #2). (C-D) Pooled #1 and #2 ligands from Fig 1A predicted by NetMHC3.4 to bind to HLA-B*07:02 and B*44:02 with an affinity of <500 and <1000 nM, respectively, were divided into common and unique ΔUS2-6 and ΔUS2-6/US11 ligands respectively (S13A Fig). From these pools the frequency of specific amino acids (x-axis) at positions P1 and P3 of HLA-B*07:02 (C) and positions P3 and P4 of HLA-B*44:02 (D) was determined and depicted as percentage of total pool at that specific position.


    Use the "Add Vector To Mutagenize" box to input your vector sequence in one of the following ways:

    Provide your own vector sequence

    1. Click on 'Input sequence'.
    2. Paste your nucleotide sequence into the text box as plain text, without nucleotide or line numbering.

    Choose from the preloaded list of vectors

    1. Click on the plus sign next to "Select a Takara or Clontech Vector".
    2. Choose a vector from the list.


    مناقشة

    The technology of HLA typing has significantly evolved since the PCR method was introduced by Mullis and Faloona [17]. Nowadays, there are several kinds of PCR-based HLA typing being used: DNA amplification with sequence specific primers (SSP) [18], sequence specific oligonucleotide probes (SSO) [19], single-stranded conformation polymorphism (SSCP) [20], sequence-based typing (SBT) [21], and DNA chip technology [22]. These HLA typing techniques are of much higher accuracy as well as reliability than the conventional serologic typing method, and also may facilitate the standardization of HLA typing processes [23]. The SSP and SSO methods are low-intermediate resolution techniques at two-digit level. The advantage of the SSO method based on Luminex system lies in its high throughput, because 96 samples can be completed in one day by a skilled technician. SBT is a gold-standard [24], high-resolution method at the four-digit level that was used to resolve theambiguous types and to identify novel alleles. In this paper, the data of HLA genotyping from 2003 to 2006 were based on the SSP and SSO methods. The SBT method was used only to resolve the ambiguous types and to identify novel alleles. In 2007, we began to use the SBT method in the routine HLA genotyping. The high-resolution data are being analyzed and will be reported in another paper.

    HLA functions as a useful tool to clarify the differences between genetic makeup of Liaoning residents and other parts of China. The Han Chinese is divided into two major groups, namely northern Han and southern Han [25]. The HLA allele frequencies of the Liaoning Han show close similarity to the frequencies of the Shaanxi Northern Han, because both have less than 20% variation in allele frequencies. Shaanxi played a central role in ancient northern Chinese history for thousands of years. This is predictable given that Liaoning is one of the three northeastern Chinese provinces that was populated by the geographic expansion of the Northern Han Chinese.

    There are striking similarities between Liaoning Han and Liaoning Manchu ethnic group in HLA allele and haplotype frequencies. This genetic closeness is also supported by the genetic distance calculation. This can be explained by the fact that Manchus are descended from the Jurchen people with North East Asia origin (http://en.wikipedia.org/wiki/Manchu_people#Origins_and_early_history). There is difference in Manchu HLA allele frequencies between our study and previous one [26]. For example, A*33, B*38, B*46, and DRB*14 have frequencies of 6.57%, 2.10%, 7.11%, 6.31% in the current study, but 2.8%, 0.9%, 4.1% and 12.3% in the previous study conducted with Manchu residents living in Harbin. Harbin is located about 600 km to the north of Liaoning. It is not clear about what contributes to this difference beside different geographic locations. Liaoning was the historic home for Manchu. It is possible that more intensive gene exchange took place between Liaoning Han and Liaoning Manchu in the Liaoning region. The HLA allele frequencies of Liaoning Mongol in our dataset are similar to those published previously [27], [28]. Both B*37 and B*57 distinguish Mongol from the northern Han based on much higher frequencies in Mongol.

    The HLA haplotype analysis is widely used in human population genetics, anthropological studies, as well as the optimal marrow donor bank size planning. It carries more specific information than allele frequencies. A number of studies have addressed the Chinese HLA allele and haplotype distribution from different regions including Sichuan, Jiangsu, Fujian, Guangdong, Xi'an, Yunan [29]–[34]. However, there is no report of any large sample study about HLA haplotypes in Liaoning.

    Linkage disequilibrium is the common characteristic of HLA genetics. This is true for Liaoning Han population according to Table 5. The top four most common haplotypes found among Liaoning Han in this study include A*30-B*13-DRB1*07, A*02-B*46-DRB1*09, A*02-B*13-DRB1*12 and A*33-B*58-DRB1*03(17) which actually consist of allele groups ranking the 5 th (A*30, B*46) and 10 th (B*58, DRB1*03(17)) positions in the allele frequency ranking (Table 2). B*57 and B*37 rank at the 20 th and 21 st places in the frequency list but their corresponding haplotypes, A*01-B*37-DRB1*10 and A*01-B*57-DRB1*07 ranked within the top 10 most frequent haplotypes. The LDs are similar to the findings in the studies conducted in Shaanxi and Inner Mongolia, China [10], [28].

    The fact that HLA-A-B-DRB1 haplotype frequencies of Liaoning Han show high similarities to those in Shaanxi can be expected since both of them belong to the northern China regions (the North of Yangtze River). There is below 30% difference in haplotype frequencies among 18 out of the top 20 haplotypes when Liaoning is compared with Shaanxi (The data were not shown).

    Korea is adjacent to Liaoning on its southeast side. Our haplotype data do show that the Korean population is much closer to the northern Han than to the southern Han. Nine out of top 10 haplotype rankings in Liaoning Han are also listed in the top 10 most frequent haplotypes in Liaoning Korean. Korean do have own unique haplotypes that show a very different frequency pattern compared to Han. The most common haplotype A*02-B*15(62)-DRB1*15 in Liaoning Korean is five-time less frequent than that in Liaoning Han (Table 3). A*33-B*58-DRB1*13 (3.91%) and A*33-B*44-DRB1*13 (3.13%), the very common haplotypes in Liaoning Korean, reflect also a 3-fold lower frequency in Liaoning Han.

    It is well known that A*30-B*13-DRB1*07 is the most common haplotype in the northern Han Chinese, while A*02-B*46-DRB1*09 is the most common haplotype in the southern Han Chinese [29]–[34]. Indeed, the A*30-B*13-DRB1*07 turned out to be the most common haplotype in all ethnic groups in our study with the exception of Liaoning Korean.

    A*02-B*35-DRB1*04 and A*24-B*52-DRB1*15, two high-frequency haplotypes appear to be unique to the Mongolian population, i.e. both of them clearly present a lower frequency in Liaoning and Shaanxi Han, but much less in southern Han (The data were not shown).

    Our phylogenetic tree study has placed Liaoning Han, Liaoning Manchu, Liaoning Mongol, Liaoning Hui and Liaoning Xibe in the same close cluster as expected. In addition to the Liaoning Han cluster, Liaoning Hui differs substantially from others. A*01 is significantly less common in Liaoning Hui than in Liaoning Han (1.980% vs. 4.686%), and B*14(65), B*18 and B*38 are 3–7 times more common in Liaoning Hui than in Liaoning Han volunteers. We have noted that Liaoning Manchu, Liaoning Hui, Liaoning Korean are quite different in their HLA profiles from the same ethnic groups reported previously. The differences between Liaoning Manchu and Harbin Manchu were already discussed. Liaoning Hui also differs in many alleles from Qinghai Hui [26]. A*30, A*31, B*14(65), and B*18 show 2.5–12-fold higher allele frequencies in Liaoning Hui than in Qinghai Hui, while A*01, B*27, and B*40(61) behave in the opposite way. Liaoning Korean display a large genetic distance to Liaoning Han, but it clearly differs from the Korean residents in Seoul, Korea [11]. It is possible that Liaoning Koreans have undergone substantial gene exchange with the Liaoning Han population in the Liaoning region and have acquired certain HLA characteristics from the Liaoning Han while still maintaining Korean unique HLA gene composition. The genetic distance between Shaanxi Han and Liaoning Han is three times shorter than that between Guangdong Han and Liaoning Han. This explains the fact that both Shaanxi and Liaoning belong to northern China while Guangdong represents a southern China province. Thailand, Taiwan/Minnan and Japan lie relative close to each other in the same branch since they are all from the Southeast Asia region. Japan population shows the most distinct features with the longest distance from the rest of all the study groups. This can be explained with the fact that Japan is most isolated nation from their neighbors during the thousand years of history.

    Finally it is important to emphasize that our data may not reflect the true ethnic makeup of the Liaoning population due to the fact that the minority ethnic groups are less represented in the marrow donor registry population. The frequency data are also based on local bone marrow donor volunteers who could be a biased group in terms of representing the entire Liaoning population. We have no way to verify the ethnicity of samples from minority groups.

    In summary, we have analyzed HLA-A-B-DRB1 allele and haplotype frequencies of Liaoning residents based on the local marrow donor registry volunteers classified by various ethnic backgrounds and compared to the populations from other parts of China including its geographic neighbors, Koreans and Mongolians. The HLA haplotypes of Liaoning Han carry a clear Northern Han signature while other ethnic groups possess their unique characteristics except Liaoning Manchu who show almost identical HLA-A, -B and -DRB1 allele frequencies to those of Liaoning Han. Liaoning Mongolians and Koreans show clearly more similarities to Liaoning Han than to southern Han in respect to their HLA haplotypes. No specific haplotype has been found to be uniquely shared between Liaoning and Koreans or between Liaoning and Mongolians.


    شاهد الفيديو: تصميم مذكرة تعليمية للمدرسين -01 (قد 2022).