SISTEME GENETICEMajoritatea caracterelor morfologice sunt ereditare si formeaza un tip particular de sistem biologic, numit sistem geneticComponentele sistemului genetic:

1. Gene2. Produsul activitatii genelor(enzime, proteine)3. Relatia de determinare intre gena si caracter, intre genotip si fenotip

CLASIFICAREA SISTEMELOR GENETICEIn functie de localizarea componentei proteice

I. Sisteme genetice eritrocitare – componenta codificata se gaseste in hematii a. enzimatice:G6PDH, fosfataza acida eritrocitarab. neenzimatice: ABO, Hb, Rh, MNSs, Lewis, Xg

II. Sisteme genetice plasmatice – componenta proteica se gaseste in plasmaa. enzimatice: LDH, pseudocolinesteraza sericab. neenzimatice: haptoglobine, transferine, Sese, Gg

SISTEMUL HEMOGLOBINELOR UMANEHemoglobina este cromoproteida din sange cu rol in mentinerea rezervei si transportul O2 si CO2.Este formata din hem si globina avand o structura de tetramer polipeptidicTipurile de lanturi polipeptidice difera in functie de peritada de activare ontogenetica.Determinism genetic:Pe cromozomul uman nr.16 se gasesc genele pentru lanturile alfa si zetta cu 141 aa.Pe cromozomul 11 se gasesc genele care codifica sinteza lanturilor non alfa: beta, delta, epsilon si gamma cu 145-146 aa.La fiecare lant polipeptidic se ataseaza o grupare hem, legata de histidina terminala.Clasificarea hemoglobinelor in functie de perioada de activitate ontogenetica:Hb embrionare

Hb Pórtland 2zetta 2gamma(2zetta2delta la copiii chinezi cu talasemia) Hb Gower 1 2zetta2epsilon – dispare in L3 in favoarea HbG2 Hb Gower 2: 2epsilon2alfa

Hb fetala – Hb F 2alfa2gamma L2-L3 valori mari, la 1 an dupa nastere 1-2%Hb adulte

Hb A1 2alfa2beta se sintetizeaza din saptamana 25, la nastere este in procent de 20%, iar la 1 an 95-99%

Hb A2 2alfa2delta – 2,5-3%; creste in talasemia Hb imbatranita Hb A3 – complex de Hb cu glutation. Creste in hematiile

imbatranite si la personele cu déficit de G6PDH.HEMOGLOBINE ANORMALEApar prin mutatii ale genelor structurale si produc anomalii calitative(Hb S, Hb C, Hb Lepore) sau prin mutatii in genele reglatoare(anomalii cantitative): alfa si beta talasemia.Mutatii in genele structurale:

A. Mutatii punctiforme- care intereseaza un singur codon.Variante de Hb anormale:Hb Constant Spring- hemoglobina cu lanturi alfa lungi de 172 aa deoarece codonul non-sens din pozitia 141 este transformat in codon sens

Hb S/Siclemia – mutatie punctiforma in pozitia 6 a lantului beta cand acidul glutamic este inlocuit cu valina. Mutatia este recesiva iar indivizii heterozigoti sunt sanatosi clinic pentru ca au 60% Hb A1 normala. Indivizii homozigoti fac siclemie sau anemia drepanocitara caracterizata de aparitia unor hematii in secera care sunt rigide, se aglutineaza si obtrueaza peretii mici ai capilarelor producand ulcere si necroze la membrele inferioare. Este frecventa la indivizii din Africa unde malaria este endemica si reprezinta o adaptare la aceasta, deoarece indivizii heterozigoti nu fac malarie.Hb C- in aceasta forma de hemoglobina acidul glutamic din pozitia 6 a lantului beta este inlocuit cu lizina. Homozigotii au anemie severa. Heterozigotii sunt sanatosi clinic.

B. Mutatii prin crossing over inegal in meioza genitorilor- intre genele ce codifica lanturiloe beta si delta, pot produce variante de Hb Lepore si anti lepore.

Mutatii in genele reglatoare –produc anomalii cantitative ale Hb. Determina talasemii alfa si beta.BetatalasemiaHeterozigotii fac o forma usoara de boala, iar homozigotii sunt cei mai afectati(anemia Cooley).Manifestarile clinice apar dupa nastere si se caracterizeaza prin ramanerea in activitate a organelor hematoformatoare, hepatosplenomegalie, aspect de craniu in perie la radiografie, bose frontale proeminente, tegumente cenusii.Tratamentul consta in transfuzii de sange, chelatori de fier(desferal).Alfatalasemia.Este mai rara, deoarece pentru lanturile alfa exista 4 alele iar mutatia este recesiva. Boala apare la descendentii parintilor care a u doua mutatii in pozitie cis iar copii fac anemia majora intalnita mai frecvent in Malaezia. Un este compatibila cu supravietuirea. Cand sunt mutante 3 alele apare anemia moderata cu semne de hepatosplenomegalie.SISTEMUL ABOEste un sistem genetic eritrocitar neenzimatic controlat de gene localizate pe cromozomul 9q. A fost descris pentru prima data de Landsteiner in 1901 si este codificat de 3 tipuri de antigene: A, B si HH-structura comuna – lipoproteína-subst HA-subst H+ NacetilgalactozaminaB-subst H+DgalactozaPe plan genetic, sist ABO(H) este controlat de 2 loci distincti nealelici:Locus H-cu 2 alele H-dominanta-sinteza subst. H h-recesiva-un sintet. Subst. HLocus I cu 3 alele-IA, IB codominante si i recesivaPe locusul I s-au descris si alelele infirme A1, A2, A3, …..An. Nu au importante in practica transfuziilor. Atigenicitatea lor scade progresiv de la A1 la 0.A2, A3 sunt recesive fata de A1. A1 si A2 cele mai frecvente. Se descriu 10 genotipuri care controleaza genetic 6 fenotipuri diferite de grupe sanguine: A1, A2, B, O, A1B, A2B. Au importante in realizarea compatibila a transfuziilor, transplantul de organe, diagnosticul paternitatii.Pentru transfuzii antigenele un trebuie sa se intalneasca cu anticorpii de acelasi tip. Antigenele apar in L2 si sunt complet dezvoltate la nastere. Ac apar dupa 4-6 luni de la nastere si sunt compatibili cu antigenele.Fenotipul Bombay-Epistazia

O femeie de grup 0 si un barbat de grup 0 au un copil de grupa B. Este posibil?Grup de sange 0 fals: hh/IBi – parinte IGrup de sange 0 adevarat :Hh/ii – parinte IIGrupa B : Hh/IBi – copil – mosteneste cele doua caractere de la fiecare parinte, deoarece genele nu se transmit lincat.SISTEMUL RHSistem de antigene eritrocitare controlat de gene localizate pe cromozomul 1(D-gena dominante-sinteza AgD si d-alela recesiva-absenta antigenului D.Se descriu 3 genotipuri(DD, Dd, dd) si 2 fenotipuri: Rh +(AgD pe hematii) si Rh-(lipsa AgD pe hematii).Locusul H este un locus policistronic controlat de 3 gene care se transmit inlantuite si au cate 2 alele in relatie de dominante recesivitate:Dd, Cc, Ee.Exista 2 fenotipuri si 8 genotipuri: Rh+(DCE, DCe, Dce, DcE) si Rh-(dCE, dcE, dCe,dce).Incompatibilitatea in sistemul Rh.Apare la femeile Rh- cu sarcina cu fat Rh+ sau la persoanele Rh- care fac transfuzie cu sange Rh+ la al doilea contact antigenic(a doua sarcina sau a doua transfuzie). O parte din celulele fatului pot trece in circulatia materna unde determina aparitia limfocitelor T cu memorie care sintetizeaza anticorpi antiD si pot distruge hematiile fetale producand boala hemolitica a nou-nascutului.Tratament: injectarea la mama a seruui antiD in primele 72 de ore de la nasterea fiecarui copil Rh+.SISTEMUL MNSs.Genele ce controleaza aceste antigene se transmit lincat si sunt situate pe cromozomul4p.Genele LM si LN sunt codominante si dau nastere la 3 genotipuri si 3 fenotipuri corespunzatoare:M, N si MN. In mod normal un exista anticorpi in ser. Acestia se obtin numai prin izoimunizare la iepure.Genele S si s sunt in relatie de dominante recesivitate si formeaza 3 genotipuri si 2 fenotipuri: prezenta sau lipsa antigenului S de pe suprafata hematiilor.SISTEMUL Xg.Este un sistem genetic Xlincat conditionat de alele xga/xg localizate pe Xp223.Xga este gena dominante si xg este gena recesiva.Determina genotipuri feminine(xga/xga, xga/xg, xg/xg) si masculine(xga/y si xg/y) si 2fenotipuri : prezenta sau lipsa antigenului Xg pe suprafata hematiilor.SISTEME GENETICE ERITROCITARE ENZIMATICESISTEMULG6PDHEste un sistem enzimatic Xlincat conditionat de gena Gd de pe cromozomul Xq, cu alelele GdB si GdA codominante si GdA- si Gdm(mediteraneeana) recesive fata de A si B.Aceste alele produc variante enzimatice: tipul B, tipul A-cu activitate mai redusa decat tipul B(98%), tipul A-((60-70% din activitatea lui B) si tipulm cu activitate de 3-4% fata de normal.SISTEMUL FOSFATAZEI ACIDE ERITROCITARE(PAE)Gena ce controleaza sistemul este P cu 3 alele codominante: A, B, C. Se descriu 6 tipuri de enzime: A, B, C, AB, BC, AC cu viteze de migrare electroforetica diferite.

SISTEME GENETICE PLASMATICEComponenta codificata(proteina sau enzima)se gaseste in plasma, iar variantele proteice si enzimatice au un mare polimorfism genetic.SISTEMUL HAPTOGLOBINELORSunt alfa2-globuline plasmatice care se combina cu hemoglobina, hormona(tiroxina, corticosteroizi), factori de coagulare(protrombina, proconvertina, globulina antihemofilica, factor fibrino-stabilizant). Este sintetizata in ficat si splina. Au greutatea moleculaza de 85000-160000 daltoni. Au rol in nefiltrarea glomerulara a produsilor transportati.Genetica sistemului:Exista 2 gene localizate pe 16q22: Hp1 si Hp2, codominante. Hp1 produce lanturile hpalfa1 cu GM=80000daltoni si cu doua forme diferite prin viteza de migrare electroforetice:hp alfa1-F(fast) si hp alfa 1-S(slow). Ambele au 83 de aa cu secventa identica, mai putin aa din pozitia 53 care pentru tipul F este lizina iar pentru tiul S este acidul glutamic.Hp2 apare prin crossing-over ilegal intre genele care sintetizeaza lanturile alfa1F si alfa1S si are GM=160000 daltoni si 142 aa intr.-un lant format prin unirea tipului 1F in pozitia 70-71 cu 1S in pozitia 12-13, rezultand haptoglobina alfa2FS(recombinata)Cela doua gene ale sistemului sunt codominante. Pot apare si alte tipuri de alele Hp2FF, Hp2SS.In total exista cinci variante alelice :Hp1F pt. lantul hp alfa1FHp1S pt. lantul hp alfa1SHp 2FS pt. lantul hp alfa2FSHp2FF pt. lantul hp alfa2FFHp2SS pt. lantul hp alfa 2 SS.Fenotipuri posibile:Hp 1F-1F; Hp 1S-1S; Hp 1F-1S;Hp 2-1F; Hp 2-1S; Hp 2-2Indivizii cu Hp 2-2 au a evolutie mai severa a infarctului miocardic, iar cei cu tipul Hp 1-1 fac mai frecvent leucemie.