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Um sinal numérico (#) é usado com esta entrada porque o sistema de grupo sanguíneo ABO é baseado na variação do gene ABO (110300) no cromossoma 9q34.2.
Descrição
O sistema ABO, descoberto em 1900 por Landsteiner (1900), é um dos sistemas de grupos sanguíneos mais importantes na medicina transfusional. O sistema ABO consiste em antígenos A e B e anticorpos contra estes antígenos. Existem 4 grandes grupos no sistema ABO (A, B, AB e O) que resultam de 3 grandes alelos (A, B e O) do gene ABO (110300). Subgrupos ABO adicionais são produzidos por dezenas de alelos de subgrupos ABO. Os antígenos A e B são carboidratos em vez de antígenos proteicos e são sintetizados por uma série de reações catalisadas por glicosiltransferases. A etapa final em sua biossíntese é catalisada pelas glicosiltransferases A e B, que são codificadas pelos alelos A e B do gene ABO, respectivamente. Os indivíduos com grupo sanguíneo O não produzem glicosiltransferases funcionais A ou B e, portanto, carecem dos antígenos A e B. Ao contrário de muitos outros sistemas de grupos sanguíneos, a presença de anticorpos naturais contra os antígenos A e B em indivíduos que não expressam esses antígenos causa um resultado adverso e potencialmente fatal na primeira transfusão incompatível. Como os antígenos A e B existem em outras células além dos glóbulos vermelhos, a correspondência ABO também é importante no transplante de células, tecidos e órgãos, e os grupos sanguíneos ABO são importantes na ciência forense (revisão por Yamamoto, 2004).
Herança
Na sua revisão, Yamamoto (2004) notou que os alelos A e B do ABO são codominantes sobre o alelo O recessivo.
Genética Molecular
Yamamoto et al. (1990) detectaram bandas na hibridação Norte de mRNAs a partir de linhas celulares expressando antígenos A, B, AB, ou H, sugerindo que as seqüências dos genes ABO têm apenas diferenças mínimas e que a incapacidade do gene O de codificar as transferências A ou B é provavelmente devido a uma diferença estrutural e não à falha de expressão das transferências A ou B. Yamamoto et al. (1990) mostraram que as células do fenótipo O do grupo histo-sangue expressam uma mensagem semelhante à dos alelos A e B. De fato, eles descobriram que o alelo O é idêntico na seqüência de DNA ao alelo A, exceto por uma deleção de base única, 258G, na região de codificação próxima ao terminal N da proteína (110300.0001). A deleção muda o quadro de leitura, resultando na tradução de uma proteína totalmente diferente. É portanto improvável que os indivíduos O expressem uma proteína imunologicamente relacionada com as bases de transferência A e B, o que concorda com a ausência de proteína de reação cruzada nas células O quando se utiliza anticorpo monoclonal específico direcionado para a solúvel A transferase. Yamamoto et al. (1990) também relataram as substituições de base única responsáveis pelas 4 substituições de aminoácidos que distinguem as glicosiltransferases A e B. Assim, o polimorfismo ABO, descoberto por Landsteiner (1900), foi finalmente elucidado 90 anos mais tarde.
Ugozzoli e Wallace (1992) aplicaram PCR alelo-específica à determinação do tipo sanguíneo ABO. Johnson e Hopkinson (1992) mostraram que se podia usar a PCR seguida de electroforese em gel de desnaturação (DGGE) para uma rápida identificação dos 6 genótipos principais de ABO. O procedimento também distinguiu polimorfismos até então não descritos associados aos alelos O e B, elevando assim o conteúdo de informação do locus como marcador genético de 3 para 70%. A sua utilidade no estudo das associações de doenças e na identificação forense também foi enfatizada.
Veja 110300 para informações sobre possíveis associações de grupos sanguíneos ABO com susceptibilidade a doenças infecciosas, susceptibilidade ao câncer pancreático, e níveis de E-selectina solúvel no sangue (SELE; 131210).
História
ABO foi o primeiro sistema de grupos sanguíneos descoberto, por Landsteiner no início do século XX (Landsteiner, 1900). A ocorrência de anticorpos naturais permitiu a identificação de tipos de eritrócitos por aglutinação de eritrócitos quando misturados com soro de algumas, mas não de todas as outras pessoas. No início as hipóteses genéticas alternativas eram principalmente (1) múltiplos alelos em um único locus, e (2) dois loci com dois alelos cada um, um locus determinando A e não-A e o outro B e não-B. A aplicação do princípio de Hardy-Weinberg aos dados populacionais por Felix Bernstein (1878-1956) e a análise dos dados familiares excluiu a segunda alternativa e estabeleceu a primeira. Crow (1993) reviu esta história. Ele introduziu a sua revisão com as seguintes palavras: “Habituados como estamos agora a milhares de polimorfismos úteis como marcadores cromossómicos humanos, é difícil perceber que no primeiro quarto de século do Mendelismo havia apenas um bom marcador. É ainda mais notável que seu modo simples de herança não foi compreendido até que o traço fosse conhecido há 25 anos.’
Desenvolvimento nos anos 50 e 60 incluiu (1) demonstração de associações entre distúrbios particulares (úlcera péptica, câncer gástrico, doença tromboembólica) e fenótipos ABO particulares, e (2) descoberta da base bioquímica da especificidade ABO. É sabido que os alelos A e B determinam uma enzima específica de transferência de glicosil. A especificidade da enzima formada pelo alelo A é a adição de unidades N-acetilgalactosaminosil às extremidades das cadeias de oligossacarídeos nas fases finais da síntese da macromolécula do grupo sanguíneo ABO. A enzima determinada pelo alelo B pode diferir da determinada pelo alelo A por um único aminoácido, mas sua função é adicionar unidades de D-galactosaminosil ao final. O alelo O parece não ter função.
Em uma maneira semelhante à elucidação da origem dos grupos sanguíneos ABO, o polimorfismo de colorblindness, que pode ser dito ter sido descrito primeiro por John Dalton em 1798, foi elucidado em termos moleculares em 1986 (ver 303800), e o polimorfismo enrugado/redado da ervilha de jardim, que foi estudado por Mendel (1865), foi explicado a nível molecular por Bhattacharyya et al. (1990). O traço enrugado é chamado ‘rugosus’ (simbolizado r); as sementes de ervilha do genótipo RR ou Rr são redondas. As sementes enrugadas carecem de 1 isoforma de enzima de ramificação do amido (SBEI), presente nas sementes redondas. Bhattacharyya et al. (1990) demonstraram que o gene SBEI no genótipo rr é interrompido por uma inserção de 0,8-kb que parece ser um elemento transponível. A perda de atividade do SBEI leva à redução da síntese do amido, acompanhada pela não conversão da amilose em amilopectina. Nas sementes rr, os níveis de sacarose livre são mais elevados do que nas sementes RR, o que aparentemente leva à maior pressão osmótica observada e, consequentemente, a um maior teor de água. As sementes perdem uma proporção maior do seu volume durante a maturação, o que resulta no fenótipo enrugado. Ver comentário de Fincham (1990).
Em estudos de uma variante cromossômica familiar 15p+, Yoder et al. (1974) calcularam um escore de 1,428 em theta 0,32 para a ligação entre a região p+ e o locus do grupo sanguíneo ABO. Isto sugeriu que a ligação ao 15p não se atrasou posteriormente.
Ocasionalmente, uma mãe O e um pai ABO podem dar à luz uma criança AB. A interpretação é cis-AB, ou seja, ambos alelos no mesmo cromossomo, ou um alelo com ambas as especificidades. Hummel et al. (1977) traçaram tais alelos através de 3 gerações. O mosaicismo herdado no sistema ABO consiste em uma situação na qual, em um padrão autossômico dominante de pedigree, os membros da família mostram mosaicismo de células A e células O, ou células B e células O. Um padrão de aglutinação de ‘campo misto’ resulta. Este fenótipo é provavelmente causado por um alelo fraco e não por um gene modificador. Bird et al. (1978) descobriram que em uma família de mosaicos B-O as pessoas afetadas tinham baixos níveis de transferência específica de B. Uma característica curiosa foi que uma classe de células tinha o antígeno B quase normal, enquanto que a segunda classe não tinha nenhum.
Watkins et al. (1981) revisaram as evidências para refutar os argumentos de que os genes que codificam a alfa-3-N-acetil-D-galactosaminiltransferase associada ao antígeno A e a alfa-3-D-galactosiltransferase associada ao antígeno B não são alélicos. Eles sugeriram que a resposta final pode precisar esperar o isolamento das enzimas puras em quantidades suficientes para o sequenciamento de aminoácidos e exame dos locais ativos (ou, pode-se acrescentar, o sequenciamento dos próprios genes). A demonstração da homologia imunológica das 2 transferases indica que as diferenças na estrutura das 2 enzimas são relativamente pequenas e, portanto, não incompatíveis com aquelas que são esperadas dos produtos dos genes alélicos. Yoshida et al. (1982) concluíram que o alelo do grupo sanguíneo A pode assumir qualquer uma das 3 formas comuns, A1, A2, e Aint (para intermediário), cada uma determinando um tipo diferente de grupo sanguíneo GalNAc transferase.