吉林大学《遗传学》17免疫的遗传分析-韩璐131111.ppt
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1、2019/7/1,1,第17章 免疫的遗传分析,2019/7/1,2,人体免疫系统,机体识别和排除异物, 维持机体生理平衡和稳定的功能。,2019/7/1,3,功能 正常表现 免疫防御(immunologic 抗感染 defense) 免疫稳定(immunologic 消除炎症或衰老细胞 homeostasis) 免疫监视(immunologic 控制癌变细胞 surveilance),人体免疫系统的三大功能,2019/7/1,4,免疫遗传学,边缘学科免疫学与遗传学相结合 研究领域:免疫反应中所涉及的遗传学问题遗传基础和遗传调控,2019/7/1,5,本章内容,1、抗原的遗传 2、抗体的遗传,
2、2019/7/1,6,17.1 抗原的遗传,抗原(antigen):一类能引起人体或动物免疫系统产生一系列免疫反应的物质(如蛋白质、多糖、细菌、病毒等)。,2019/7/1,7,2019/7/1,8,二、抗原的两种基本特性 1. 免疫原性(immunogenecity)是指抗原分子能够刺激机体产生免疫应答(产生特异性抗体及免疫效应细胞)的性质。,Ag,抗体,免疫原性示意图,2019/7/1,9,2. 抗原性(antigenicity)又称免疫反应性,是指抗原分子与免疫应答产物(抗体或免疫效 应细胞)发生特异性结合的性质。,抗原性(免疫反应性)示意图,抗体,2019/7/1,10,抗原决定簇(a
3、ntigenic determinant): 决定抗原特异性的抗原表面的特定化学结构(化学基团或特定构象)。 抗原结合价(antigenic valence)是指能够与抗体分子结合的决定簇数目。,2019/7/1,11,免疫反应相关因素,1、抗原化学结构 2、遗传因素 3、生理状态,2019/7/1,12,血液抗原,血型是以血液抗原形式表现出来的一种遗传性状; 狭义地讲,血型专指红细胞抗原在个体间的差异; 广义的血型应包括血液各成分的抗原在个体间出现的差异。,2019/7/1,13,抗原:,红细胞抗原A 红细胞抗原B,(1)ABO血型,抗原存在于红细胞膜的外表面,2019/7/1,14,ABO
4、血型的遗传,AB抗原的遗传遵循孟德尔遗传规律。 三复等位基因学说:ABO基因座主要有三个等位基因、,对为显性,为隐性,和为共显性,2019/7/1,15,ABO基因型,2019/7/1,16,ABO基因及等位基因,人类ABO基因位于第9号染色体(9q34),长约18Kb。 A、B基因:7个单碱基差异-3同义突变,4错义突变,导致编码的酶蛋白有4个氨基酸残基不同。 O基因:单碱基缺失所致移码突变,终止密码提前出现。,2019/7/1,17,血型与性格,A型人重视外界反映、完美主义,追求舒适生活; 型我行我素、兴趣广泛,一心二用,自由奔放; AB型进步开化、两面性,缺乏耐性,讲究趣味; O型热爱生
5、活、重视力量,个性十足,实用主义。,2019/7/1,18,高效学习法,2019/7/1,19,在一个房间里学习,2019/7/1,20,ABO血型分布,2019/7/1,21,1940年Landsteiner和Wienner把恒河猴(Rhesus macaque)的红细胞注射给兔子,发现兔子血清内含有一种抗体,能凝集85%白种人的红细胞。 这些被凝集的红细胞叫做“恒河猴阳性”(Rh+)。,(2)Rh 血型系统,2019/7/1,22,Rh 血型分布,2019/7/1,23,2019/7/1,24,遗传机制,复合遗传系统已知等位基因60余种,以C、c、D、d、E、e最为重要;D抗原最强,医学上
6、将有D抗原的红细胞称Rh+,缺乏D抗原的红细胞称Rh-。,2019/7/1,25,新生儿溶血症示意图,孕妇(Rh-),胎儿(Rh+),抗Rh抗体,新生儿RBC (Rh+),溶血反应,2019/7/1,26,新生儿溶血症,临床上表现为皮肤黄疸,严重的出生时就有明显的水肿、贫血。,2019/7/1,27,遇Rh-妇女第一胎娩出Rh+,72小时内注射抗D免疫球蛋白,2019/7/1,28,和血型检测,2019/7/1,29,(3)Xg血型系统,1962年从1个多次输血的病人的血清查出一种新的红细胞抗原Xg。 Xg是迄今所知唯一X连锁的红细胞抗原。 这一抗原的基因座在X染色体短臂上,有两个等位基因Xg
7、a和Xg。,2019/7/1,30,Xg血型系统的基因型和表型,2019/7/1,31,思考题,在Xg血型系统中,若父亲为Xg(a),母亲为Xg(a-),其所有的子女血型表现如何? 则所有女儿都将是Xg(a),所有儿子都将是Xg(a-)。,2019/7/1,32,如果父亲为Xg(a-),母亲为Xg(a),其子女血型又如何?说明原因? 则子女可能都是Xg(a+),也可能半数是Xg(a+),半数是Xg(a-)。,2019/7/1,33,疾病遗传研究 -利用Xg血型确定X染色体的来源,特纳氏综合征 克兰费尔特综合征,2019/7/1,34,1、特纳氏综合征 (Turners syndrome),假定
8、该女孩是Xg(a),父亲也是Xg(a),而母亲是 Xg(a-),那么她的X染色体必定来自父亲。,2019/7/1,35,2、克兰费尔特综合征(Klinefelters syndrome),男孩的性染色体是XXY, 假定该男孩是Xg(a+), 母亲是Xg(a-), 那么他X染色体来自父亲。,2019/7/1,36,克兰费尔特综合征,2008年28岁马修-阿黛尔马卡姆,2019/7/1,37,组织相容性抗原(histocompatibility antigen):造成移植物被排斥反应的抗原。 主要组织相容性抗原(major histocompatibility antigen, MHA):能引起既
9、快且强的排斥反应的抗原系统,一组直接与器官移植成功与失败有关的抗原。,组织相容性抗原系统,2019/7/1,38,主要组织相容性复合体 (major histocompatibility complex,MHC),MHC :在哺乳动物中,编码主要组织相容性抗原的基因座均位于同一染色体上,是一组紧密连锁的基因群。 所有研究过的脊椎动物中都存在结构与功能相似的MHC遗传区域: 小鼠:H-2 人:HLA(人类白细胞抗原A) HLA系统是人的主要组织相容性抗原系统,2019/7/1,39,2019/7/1,40,HLA系统分类,(1)HLA-类抗原 (2)HLA-类抗原 (3)HLA-类抗原,2019
10、/7/1,41,HLA-I类抗原,分布于有核细胞表面,主要功能是提呈经加工处理的内源性抗原肽给CD8阳性T淋巴细胞。 由重链和轻链两条多肽链构成。 重链(链): HLA 类基因编码 轻链(m):,2019/7/1,42,主要表达在某些免疫细胞表面,主要功能是将经过加工处理的外源性抗原肽递呈给CD4阳性T淋巴细胞,引起免疫应答。 由和两条链构成,以非共价键连接。 HLA 类抗原的链和链由HLA类基因编码。,HLA-II类抗原,2019/7/1,43,HLA复合体的遗传特征 1. 单元型(单倍体)遗传 2. 多态性现象 (1)复等位基因 (2)共显性表达 3. 连锁不平衡,2019/7/1,44,
11、一、MHC参与免疫应答及T细胞的分化 二、HLA与器官移植 组织相容性试验对供、受者HLA进行鉴定。 供受体间HLA的相似性越强,器官移植的成活率越高。通常最佳的移植物配对关系顺序:同卵双生同胞兄妹近亲远亲无亲缘者,HLA在医学上的意义,2019/7/1,45,三、HLA与疾病的关系 R.R (relative risk,相对危险率) R.R值越大相关性越强。,病人(Ag+/Ag-),对照(Ag+/Ag-),2019/7/1,中国药科大学微生物学教研室,46,HLA与疾病的关联(表),2019/7/1,47,四、HLA与肿瘤 恶性肿瘤细胞 HLA-类分子表达减少或缺乏肿瘤细胞逃逸免疫监视。 I
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