Anar al contingut

Antígeno Duffy

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

L'antígeno Duffy, també conegut com a glicoproteína Fy (abreviat FY) o CD234 (per les seues sigles Cluster de diferenciació 234), és una proteïna que en humans està codificada pel gen ACKR1.[1][2][3]

El antígeno Duffy es troba ubicat en la superfície dels glòbuls rojos i rep el nom del pacient en qui la proteïna va ser descoberta. La proteïna és codificada pel gen ACKR1 i produïx una proteïna de membrana glicosilada i un receptor celular no específic per a varis tipos de ligandos tipo quimiocina. La proteïna també funciona com a receptor dels paràsits humans de la malaria Plasmodium vivax, Plasmodium knowlesi i el paràsit palúdico dels simis Plasmodium cynomolgi.[4] Els polimorfisme en este gen són la base del sistema de grups sanguíneus de Duffy.[5]

Descobriment

[editar | editar còdic]

En els anys 1920 es va observar en estudis científics que les persones de raça negra africanes tenien certa resistència natural i intrínseca a la malaria. El gen del antígeno Duffy va ser el quart gen associat en este tipo de resistència havent-se prèviament comprovat els gens responsables de l'anèmia de cèlules falciformes, la talasemia i la glucosa-6-fosfat deshidrogenasa. cita requerida

En 1950 es va descobrir l'antígeno Duffy en un individu hemofílico transfundido en múltiples ocasions, que el seu sèrum sanguíneu contenia el primer eixemplar aïllat del anticòs anti-Fya.[6] En 1951, es va descobrir en sèrum sanguíneu l'anticòs contra un segon antígeno, Fyb. Utilisant estos dos anticossos, es varen definir tres fenotips comuns: Fy(a+b+), Fy(a+b-) i Fy(a-b+).cita requerida


Posteriorment es varen descobrir atres tipos de antígenos Fy, lo que ha elevat el total actual a sis: Fya, Fyb, Fy3, Fy4, Fy5 i Fy6. Només Fya, Fyb i Fy3 es consideren d'importància clínica. Rara volta s'han informat reaccions per causa del Fy5. El antígeno Fy4, descrit originalment en els glòbuls rojos Fy (a–b–), ara es creu que és un antígeno distint, no relacionat i ya no està inclós en el sistema FY.cita requerida

Genètica i genómica

[editar | editar còdic]

El gen del receptor del antígeno Duffy produïx un tipo de quimiocina (gp-Fy i reescrit com AKCR1; CD234). El gen està ubicat en el braç llarc del Cromosoma 1 (humà) (1.q22-1.q23) i va ser clonat per primera volta en 1993.[2] El gen es va ubicar per primera volta en el cromosoma 1 en 1968 sent el primer antígeno del sistema sanguíneu en localisar-se en un cromosoma específic. És un gen d'una sola còpia que comprén més de 1500 bases nitrogenades i es troba incrustat entre dos exones. El gen codifica un tipo de glicoproteína àcida de 336 aminoàcits. Este gen du tots els determinants antigénicos del sistema de grups sanguíneus de Duffy, i consta de quatre alels codominantes, FYA i FYB que codifiquen els antígenos Fy-a i Fy-b respectivament, FYX i FY*Fy, cinc fenotips (Fy-a, Fy-b, Fy-o, Fy-x i Fy-i) i cinc antígenos. S'ha comporobado que Fy-x és una forma de Fy-b en la que el gen Fy-b s'expressa de forma deficient. Fy-x també rep la nomenclatura Fy-b dèbil o Fy-b Wk per les seues sigles en anglés.

Els antígenos Fy-a i Fy-b diferixen en un únic aminoàcit en la posició 42: la glicina en Fy-a i l'àcit aspártico en Fy-b (per la presència de guanina en Fy-a i d'adenosina en Fy-b en la posició 125). S'ha demostrat una segona mutació que causa un fenotip Duffy negatiu: la mutació responsable és G en substitució de A en la posició 298 del gen. La base genètica per al fenotip Fy(ab-) és una mutació puntual en el promotor específic de eritroides (una mutació formada per substitució T -> C en la posició -33 el qual es troba en el quadro GATA).[7] Esta mutació ocorre en l'alel Fy-b i s'ha denominat Fy-b És (per les seues sigles: eritroide silenciós). Posteriorment es varen conseguir identificar dos isotipos. L'alel Fy-x es caracterisa per tindre una dèbil reacció per anticòs anti-Fy-b i sembla ser el resultat de dos transicions separades: citosina 265 treonina (arginina 89 cisteína) i guanina 298 adenosina (alanina 100 treonina). També s'ha descrit en estudis una tercera mutació (una transversió) en este gen G145T ( alanina 49 serina ), el qual s'ha associat en el fenotip Fy-x.

La majoria d'individus negroidess en expressió Duffy negatius porten un alel silenciós Fy-b en una única substitució de T per C en el nucleòtit -33. Açò produïx una proteïna que afecta l'activitat del promotor en les cèlules eritroides en interrompre un lloc d'unió per a la seua lligant que és el factor de transcripció eritroide GATA1. El gen encara es transcribe en cèlules no eritroides en presència d'esta mutació. .


El fenotip Duffy negatiu ocorre en poca freqüència entre individus de raça blanca (3,5 % de la població) i es deu a una mutació que dona com resultat una proteïna inestable (Arg89Cys: citosina -> timidina en la posició 265).[8]

L'alel silenciós ha evolucionat a lo manco dos voltes en la població negroide d'Àfrica i s'ha trobat evidència de selecció per a este alel entre la població.[9] La pressió de selecció involucrada en estos casos sembla ser més complexa de lo que podrien sugerir estudis del passat en situacions similars.[10] També s'ha documentat una evolució independent de la succeïda en Àfrica, d'este fenotip en Papúa Nueva Guinea .[11]

Un estudi científic tipo comparatiu relacionat en este gen en sèt espècies de mamífers va revelar diferències significatives entre elles.[12] Les espècies examinades varen incloure chimpansés, mones Rhesus, organutanes, rates pardas, rates comúnes, colicortos grises, vaques i gossos.

Tres exones estan presents en el gen del antígeno Duffy en humans i chimpansés, mentres que només dos exones ocorren en atres espècies. Este exón adicional està ubicat en l'extrem 5' i no codifica cap proteïna en absolut. Tant el tamany del intrón com el del exón varien considerablement entre les espècies examinades. Entre el chimpansé i el humà es varen observar 24 diferències en la seqüència de nucleòtits. D'estos, 18 varen ser observades en regions no codificantes. Dels 6 restants, 3 eren mutacions sinònimes i 3 mutacions no sinònimes. No es coneix el significat d'estes mutacions o les seues conseqüències per a cap de les espècies.


l'ortólogo de rata ha segut clonat i presenta una homologia del 63% en el gen humà a nivell d'aminoàcits del grup Duffy. El gen de la rata també es troba en el cromosoma 1 entre els marcadors genètics Xmv41 i D1Mit166. El gen de la rata té dos exones (de 100 i 1064 nucleòtits de llongitut respectivament), separats per un intrón de 461 parells de bases. En la rata, el antígeno Duffy s'expressa durant el desenroll embrionari entre els dies 9,5 i 12.cita requerida

En els babuinos grocs (Papio cynocephalus), les mutacions en este gen s'han associat a la protecció contra l'infecció per espècies del gènero Hepatocystis .[13]

La forma ancestral dels alels DARC existents en humans sembla ser l'alel FYB.[14]

El gen sembla estar baix una forta selecció purificadora.[15] La causa d'esta pressió selectiva encara no ha segut identificada.

Referències

[editar | editar còdic]
  1. «ACKR1 gene». U.S. National Library of Medicine Genetics Home Reference. Consultat el 2020-09-09.
  2. 2,0 2,1 «Cloning of glycoprotein D cDNA, which encodes the major subunit of the Duffy blood group system and the receptor for the Plasmodium vivax malaria parasite».Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A..90(22)
    10793–10797.doi:10.1073/pnas.90.22.10793.
  3. «Disruption of a GATA motif in the Duffy gene promoter abolishes erythroid gene expressió in Duffy-negative individuals».Nat. Genet..10(2)
    224–8.doi:10.1038/ng0695-224.
  4. «Strict tropism for CD71+/CD234+human reticulocytes limits the zoonotic potential ofPlasmodium cynomolgi».Blood.130(11)
    1357–1363.doi:10.1182/blood-2017-02-764787.
  5. «Entrez Gene: Duffy antigen».
  6. «A New Human Blood Group».Nature.165(188–189)
    188–189.doi:10.1038/165188b0.
  7. «Disruption of a GATA motif in the Duffy gene promoter abolishes erythroid gene expressió in Duffy-negative individuals».Nat Genet.10(2)
    224–8.doi:10.1038/ng0695-224.
  8. «Molecular mechanisms that lead to reduced expressió of duffy antigens».Transfusion.40(3)
    310–20.doi:10.1046/j.1537-2995.2000.40030310.x.
  9. «Detection of the signature of natural selection in humans: evidence from the Duffy blood group locus».American Journal of Human Genetics.66(5)
    1669–79.doi:10.1086/302879.
  10. «Complex Signatures of Natural Selection at the Duffy Blood Group Locus».American Journal of Human Genetics.70(2)
    369–83.doi:10.1086/338628.
  11. «Emergence of FYAnull in a Plasmodium vivax-endemic regió of Papua New Guinea».Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A..96(24)
    13973–7.doi:10.1073/pnas.96.24.13973.
  12. «Evolutionary insights into duffy gene in mammalian taxa with comparative genetic analysis».J Vector Born Dis.46(3)
    230–6.
  13. «Evolution of a malaria resistance gene in wild primats».Nature.460(7253)
    388–91.doi:10.1038/nature08149.
  14. (2011).«DARC alleles and Duffy phenotypes in African Americans».Transfusion.52(6)
    1260–1267.doi:10.1111/j.1537-2995.2011.03431.x.
  15. (2012).«Molecular evolution of a malaria resistance gene (DARC) in primats».Immunogenetics.64(7)
    497–505.doi:10.1007/s00251-012-0608-2.