I loci MHC sono alcuni dei loci codificanti geneticamente più variabili nei mammiferi e i loci HLA umani non fanno eccezione. Nonostante il fatto che la popolazione umana ha attraversato una costrizione più volte durante la sua storia che era in grado di fissare molti loci, i loci HLA sembrano essere sopravvissuti a tale costrizione con una grande quantità di variazione. Dei 9 loci di cui sopra, la maggior parte mantenuto una dozzina o più allele-gruppi per ogni locus, variazione molto più conservato rispetto alla stragrande maggioranza dei loci umani., Ciò è coerente con un coefficiente di selezione eterozigote o di bilanciamento per questi loci. Inoltre, alcuni loci HLA sono tra le regioni di codifica in più rapida evoluzione nel genoma umano. Un meccanismo di diversificazione è stato notato nello studio delle tribù amazzoniche del Sud America che sembrano aver subito un’intensa conversione genica tra variablealleles e loci all’interno di ciascuna classe genica HLA. Meno frequentemente, sono state notate ricombinazioni produttive a più lungo raggio attraverso i geni HLA che producono geni chimerici.

Sei loci hanno oltre 100 alleli che sono stati rilevati nella popolazione umana., Di questi, i più variabili sono HLA B e HLA DRB1. A partire dal 2012, il numero di alleli che sono stati determinati sono elencati nella tabella seguente. Per interpretare questa tabella, è necessario considerare che un allele è una variante della sequenza nucleotidica (DNA) in un locus, tale che ogni allele differisce da tutti gli altri alleli in almeno una posizione (polimorfismo a singolo nucleotide, SNP). La maggior parte di questi cambiamenti si traducono in un cambiamento nelle sequenze di aminoacidi che si traducono in lievi a grandi differenze funzionali nella proteina.

Ci sono problemi che limitano questa variazione., Alcuni alleli come DQA1*05:01 e DQA1*05:05 codificano le proteine con prodotti trasformati in modo identico. Altri alleli come DQB1*0201 e DQB1*0202 producono proteine funzionalmente simili. Per la classe II (DR, DP e DQ), le varianti di aminoacidi all’interno della fessura di legame peptidico del recettore tendono a produrre molecole con diversa capacità di legame.,

Tuttavia, le frequenze geniche degli alleli più comuni (>5%) di HLA-A, -B, -C e HLA-DPA1, -DPB1, -DQA1, -DQB1 e-DRB1 del Sud America sono state riportate dalla tipizzazione e dal sequenziamento effettuati in studi e casi e controlli sulla diversità genetica. Inoltre, sono state compilate informazioni sulle frequenze alleliche dei geni HLA-I e HLA-II per la popolazione europea. In entrambi i casi la distribuzione delle frequenze alleliche rivela una variazione regionale correlata con la storia delle popolazioni.,inor Antigens HLA E 27 HLA F 31 HLA G 61

Number of variant alleles at class II loci (DM, DO, DP, DQ, and DR):

Sequence feature variant type (SFVT)Edit

The large extent of variability in HLA genes poses significant challenges in investigating the role of HLA genetic variations in diseases., Gli studi dell’associazione di malattia trattano tipicamente ogni allele di HLA come singola unità completa, che non illumina le parti della molecola connessa con la malattia. Karp DR et al. descrive un nuovo approccio SFVT (Sequence Feature Variant type) per l’analisi genetica HLA che categorizza le proteine HLA in caratteristiche di sequenza più piccole (SFs) biologicamente rilevanti e i loro tipi di variante (VTS). Le caratteristiche della sequenza sono combinazioni di siti di aminoacidi definiti sulla base di informazioni strutturali (ad esempio, beta-sheet 1), informazioni funzionali (ad esempio, legame con l’antigene peptidico) e polimorfismo., Queste caratteristiche di sequenza possono essere sovrapposte e continue o discontinue nella sequenza lineare. I tipi di variante per ogni caratteristica di sequenza sono definiti in base a tutti i polimorfismi noti nel locus HLA descritto. La categorizzazione SFVT di HLA viene applicata nell’analisi dell’associazione genetica in modo che possano essere identificati gli effetti e i ruoli degli epitopi condivisi da diversi alleli HLA. Le caratteristiche della sequenza e i loro tipi di varianti sono stati descritti per tutte le proteine HLA classiche; il repository internazionale di SFVT HLA sarà mantenuto presso il database IMGT/HLA., Uno strumento per convertire gli alleli HLA nei loro SFVT componenti può essere trovato sul sito web ImmPort (Immunology Database and Analysis Portal).

Alleli comuni, ben documentati e rarimodifica

Sebbene il numero di singoli alleli HLA che sono stati identificati sia elevato, circa il 40% di questi alleli sembra essere unico, essendo stato identificato solo in singoli individui. Circa un terzo degli alleli sono stati segnalati più di tre volte in individui non correlati., A causa di questa variazione nella velocità con cui vengono rilevati singoli alleli HLA, sono stati fatti tentativi per classificare gli alleli in ogni locus HLA espresso in termini di prevalenza. Il risultato è un catalogo di alleli HLA comuni e ben documentati (CWD) e un catalogo di alleli HLA rari e molto rari.

Gli alleli HLA comuni sono stati osservati con una frequenza di almeno 0,001 in popolazioni di riferimento di almeno 1500 individui., Gli alleli HLA ben documentati sono stati originariamente definiti come segnalati almeno tre volte in individui non correlati e ora sono definiti come rilevati almeno cinque volte in individui non correlati tramite l’applicazione di un metodo di tipizzazione basato sulla sequenza (SBT), o almeno tre volte tramite un metodo SBT e in uno specifico aplotipo in individui non correlati. Gli alleli rari sono definiti come quelli che sono stati segnalati da una a quattro volte, e gli alleli molto rari come quelli riportati solo una volta.,

Tabella degli alleli HLA in ciascuna categoria di prevalenzamodifica

Mentre l’attuale CWD e le designazioni rare o molto rare sono state sviluppate utilizzando diversi set di dati e diverse versioni del database IMGT / HLA, la frazione approssimativa di alleli in ciascun locus HLA in ciascuna categoria è mostrata di seguito.

Esaminando i tipi di HLAEDIT

Sierotipo e allele namesEdit

Ci sono due sistemi paralleli di nomenclatura che vengono applicati a HLA. Il primo e più antico sistema si basa sul riconoscimento sierologico (basato su anticorpi)., In questo sistema, gli antigeni sono stati infine assegnati lettere e numeri (ad esempio, HLA-B27 o, abbreviato, B27). È stato sviluppato un sistema parallelo che ha permesso una definizione più raffinata di alleli. In questo sistema, un”HLA” viene utilizzato in combinazione con una lettera,*, e un numero di quattro o più cifre (ad esempio, HLA-B*08:01, A*68:01, A*24:02:01N N=Null) per designare un allele specifico in un dato locus HLA. HLA loci può essere ulteriormente classificato in MHC classe I e MHC classe II (o raramente, D locus). Ogni due anni, una nomenclatura è messo avanti per aiutare i ricercatori in interpretingserotypes agli alleli.,

Sierotipi

Al fine di creare un reagente tipizzante, si prelevava sangue da animali o umani, si lasciavano separare le cellule del sangue dal siero e il siero veniva diluito alla sua sensibilità ottimale e utilizzato per digitare cellule da altri individui o animali. Pertanto, la sierotipizzazione è diventata un modo per identificare grossolanamente i recettori HLA e le isoforme dei recettori. Nel corso degli anni, gli anticorpi sierotipizzanti sono diventati più raffinati in quanto le tecniche per aumentare la sensibilità sono migliorate e continuano a comparire nuovi anticorpi sierotipizzanti., Uno degli obiettivi dell’analisi del sierotipo è colmare le lacune nell’analisi. È possibile prevedere sulla base di ‘radice quadrata’, ‘metodo di massima verosimiglianza’, o analisi di aplotipi familiari per tenere conto di alleli adeguatamente tipizzati. Questi studi che utilizzano tecniche di sierotipizzazione hanno spesso rivelato, in particolare per le popolazioni non europee o del nord-est asiatico, molti sierotipi nulli o vuoti. Questo è stato particolarmente problematico per il locus Cw fino a poco tempo fa, e quasi la metà dei sierotipi Cw è andato untyped nel sondaggio 1991 della popolazione umana.

Esistono diversi tipi di sierotipi., Un ampio sierotipo di antigene è una misura grezza dell’identità delle cellule. Ad esempio, il sierotipo HLA A9 riconosce le cellule di individui portatori di A23 e A24. Può anche riconoscere le cellule che A23 e A24 mancano a causa di piccole variazioni. A23 e A24 sono antigeni divisi, ma gli anticorpi specifici a entrambi sono tipicamente utilizzati più spesso degli anticorpi agli antigeni ampi.

Cellular typingEdit

Un saggio cellulare rappresentativo è la coltura linfocitaria mista (MLC) e utilizzato per determinare i tipi di classe II HLA. Il test cellulare è più sensibile nel rilevare le differenze di HLA rispetto alla sierotipizzazione., Questo perché piccole differenze non riconosciute da alloantisera possono stimolare le cellule T. Questa digitazione è designata come tipi Dw. DR1 sierotipizzato ha cellularmente definito come uno di Dw1 o di Dw20 e così via per altri DRS sierotipizzati. Tabella mostra specificità cellulari associati per gli alleli DR. Tuttavia, la tipizzazione cellulare ha incoerenza nella reazione tra individui di tipo cellulare, a volte risultante in modo diverso dal previsto. Insieme alla difficoltà del saggio cellulare nella generazione e nel mantenimento dei reagenti di tipizzazione cellulare, il saggio cellulare viene sostituito dal metodo di tipizzazione basato sul DNA.,

Sequenza genicamodiFica

Reazioni minori a subregioni che mostrano somiglianza con altri tipi possono essere osservate ai prodotti genici di alleli di un gruppo sierotipo. La sequenza degli antigeni determina le reattività anticorpali e quindi avere una buona capacità di sequenziamento (o tipizzazione basata sulla sequenza) evita la necessità di reazioni sierologiche. Pertanto, diverse reazioni al sierotipo possono indicare la necessità di sequenziare l’HLA di una persona per determinare una nuova sequenza genica.,

I tipi di antigene ampi sono ancora utili, come la digitazione di popolazioni molto diverse con molti alleli HLA non identificati (Africa, Arabia, Iran sud-orientale e Pakistan, India). L’Africa, l’Iran meridionale e l’Arabia mostrano la difficoltà di digitare le aree che erano state stabilite in precedenza. La diversità allelica rende necessario utilizzare un’ampia tipizzazione dell’antigene seguita dal sequenziamento genico perché vi è un aumentato rischio di identificazione errata mediante tecniche di sierotipizzazione.

Alla fine, un laboratorio, basato sulla sequenza, decide quale nuovo allele entra in quale sierogruppo per sequenza o per reattività., Una volta verificata la sequenza, viene assegnato un numero. Ad esempio, un nuovo allele di B44 può ottenere un sierotipo (cioè B44) e l’allele ID cioè B*44:65, poiché è il 65 ° allele B44 scoperto. Marsh et al. (2005) può essere considerato un libro di codice per sierotipi e genotipi HLA e un nuovo libro biannualmente con aggiornamenti mensili negli antigeni tissutali.

Fenotipizzazioneedit

La tipizzazione genica è diversa dal sequenziamento genico e dalla sierotipizzazione.Con questa strategia, vengono utilizzati primer PCR specifici per una regione variante del DNA (chiamata SSP-PCR)., Se viene trovato un prodotto della giusta dimensione, l’ipotesi è che l’allele HLA sia stato identificato. Le nuove sequenze geniche spesso provocano una crescente comparsa di ambiguità. Poiché la tipizzazione genica si basa su SSP-PCR, è possibile che nuove varianti, in particolare nei loci di classe I e DRB1, possano essere perse.

Ad esempio, la SSP-PCR all’interno della situazione clinica viene spesso utilizzata per identificare i fenotipi HLA., Un esempio di un fenotipo esteso per una persona potrebbe essere:

UN*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 generale, questo è identico per esteso sierotipo:A1,A3,B7,B8,DR3,DR15(2), DQ2 DQ6(1)

Per molte popolazioni, come il Giapponese o popolazioni Europee, così molti pazienti sono stati tipizzati che i nuovi alleli sono relativamente rari, e così SSP-PCR è più che sufficiente per un allele risoluzione., Gli aplotipi possono essere ottenuti digitando i membri della famiglia in aree del mondo in cui SSP-PCR non è in grado di riconoscere gli alleli e la digitazione richiede il sequenziamento di nuovi alleli. Le aree del mondo in cui SSP-PCR o sierotipizzazione possono essere inadeguate includono l’Africa centrale, l’Africa orientale, parti dell’Africa meridionale, Arabia, S. Iran, Pakistan e India.

aplotipi

Un aplotipo HLA è una serie di “geni” HLA (loci-alleli) per cromosoma, uno passato dalla madre e uno dal padre.,otype exampled sopra è uno dei più comuni in Irlanda ed è il risultato di due genetica comune aplotipi:

*01:01 ; C*07:01 ; B*08:01 ; DRB1*03:01 ; DQA1*05:01 ; DQB1*02:01(Da sierotipizzazione A1-Cw7-B8-DR3-DQ2)

che si chiama ‘ ‘super B8’ ‘ o ‘ ‘aplotipo ancestrale’ ‘ e

*03:01 ; C*07:02 ; B*07:02 ; DRB1*15:01 ; DQA1*01:02 ; DQB1*06:02(Dal sierotipizzazione A3-Cw7-B7-DR15-DQ6 o la versione più vecchia “A3-B7-DR2-DQ1”)

Questi aplotipi può essere utilizzato per tracciare le migrazioni umane populationbecause sono spesso molto simili a un’impronta digitale di un evento che ha occurredin evoluzione., L’aplotipo Super-B8 è arricchito nell’Irlanda occidentale, declina lungo pendenze lontane da quella regione e si trova solo nelle aree del mondo in cui gli europei occidentali sono migrati. Il “A3-B7-DR2-DQ1” è più ampiamente diffuso, dall’Asia orientale all’Iberia. L’aplotipo Super-B8 è associato a una serie di malattie autoimmuni associate alla dieta. Ci sono 100.000 s di aplotipi estesi, ma solo pochi mostrano un carattere visibile e nodale nella popolazione umana.