Çok alellilik ve kan grupları

Bir hastanenin kan merkezinde buzdolaplarına dizilmiş kan torbalarının her birinin üzerinde kısa bir etiket vardır: "A Rh+", "0 Rh−", "AB Rh+". Acil serviste bir hasta için kan istendiğinde, ilk iş bu etiketle hastanın kendi kan grubunu karşılaştırmaktır. Yanlış torbayla yapılan bir nakil, hastanın kanındaki maddelerin gelen alyuvarlara saldırmasına, alyuvarların kümelenip parçalanmasına ve hayatı tehdit eden bir tepkiye yol açabilir. Bu etiketlerin arkasında iki ayrı kalıtım hikâyesi yatar. Birincisi, aynı genin insan topluluğunda ikiden fazla biçiminin dolaşmasıdır. İkincisi, bu biçimlerin bir kısmının birbirine baskın, bir kısmının eşit güçte olmasıdır. Bu derste önce bir gende çok sayıda alel bulunmasının ne anlama geldiğine, ardından ABO ve Rh kan gruplarının kalıtımına ve kan naklindeki uyum kurallarına bakıyoruz.

• Çok alellilik kavramını açıklar, bir bireyin bir gen için en fazla kaç alel taşıyabileceğini belirtirsin.
• ABO kan grubu alellerinin baskınlık ilişkilerini açıklar, genotip ve fenotipleri eşleştirirsin.
• Kan grubu çaprazlamalarının sonuçlarını hesaplar, ebeveyn ve çocuk gruplarından çıkarım yaparsın.
• Kan naklindeki antijen-antikor uyumunu ve Rh uyuşmazlığını açıklarsın.

Çok alellilik

Şimdiye kadar incelediğimiz genlerin hep iki aleli vardı. Oysa bir gen, zaman içinde gerçekleşen mutasyonlarla birden fazla biçime dönüşebilir ve bir toplulukta ikiden fazla aleli bulunabilir. Bir gen için toplulukta üç ya da daha fazla alelin bulunmasına çok alellilik denir.

Burada önemli bir sınır vardır: Toplulukta kaç alel olursa olsun, diploit bir birey bir gen için en fazla iki alel taşır, çünkü o geni taşıyan homolog kromozomlardan yalnız iki tane vardır. Çok alellilik bireyle değil, toplulukla ilgili bir kavramdır. İnsanda da pek çok genin toplulukta çok sayıda aleli vardır; kan grubunu belirleyen gen bunun en bilinen örneğidir.

Çok alellilikte baskınlık ilişkileri bir sıra halinde olabilir. Tavşanlarda tüy rengi bu durumu iyi gösterir. Bu gende dört alel vardır ve aralarında şu baskınlık sırası bulunur: koyu renk > şinşila > himalaya > albino. Koyu renk aleli öteki üçüne, şinşila aleli himalaya ve albinoya, himalaya aleli de albinoya baskındır. Bu yüzden şinşila görünüşlü bir tavşan, şinşila alelinin yanında şinşila, himalaya ya da albino alelinden birini taşıyabilir.

Toplulukta n çeşit alel varsa oluşabilecek genotip sayısı n(n+1)/2 formülüyle bulunur. Üç alel için 3 × 4 / 2 = 6, dört alel için 4 × 5 / 2 = 10 farklı genotip olabilir.

ABO kan grupları

İnsanın ABO kan grubu sistemi, üç aleli olan bir genle belirlenir: A, B ve O. Alellerin baskınlık ilişkisi şöyledir:

• A ve B alelleri birbirine karşı eş baskındır; ikisi bir arada bulunduğunda ikisinin de etkisi görülür.
• O aleli hem A'ya hem B'ye karşı çekiniktir.

Bu ilişkiler altı genotip ve dört fenotip verir:

• AA ya da AO → A grubu
• BB ya da BO → B grubu
• AB → AB grubu
• OO → 0 grubu

A aleli alyuvar yüzeyinde A antijeni, B aleli B antijeni adı verilen molekülün yapılmasını sağlar; O aleli ise bu moleküllerin hiçbirini yaptırmaz. AB grubundaki bireylerin alyuvarlarında iki antijen de bulunur; eş baskınlık bu yüzden kendini doğrudan gösterir.

Antijen ve antikor

Kan plazmasında, kişinin kendi alyuvarlarında bulunmayan antijenlere karşı antikorlar bulunur:

• A grubu: alyuvarda A antijeni; plazmada B'ye karşı antikor.
• B grubu: alyuvarda B antijeni; plazmada A'ya karşı antikor.
• AB grubu: alyuvarda A ve B antijeni; plazmada bu ikisine karşı antikor yoktur.
• 0 grubu: alyuvarda A ya da B antijeni yoktur; plazmada her ikisine karşı antikor bulunur.

Kan naklinde asıl önemli olan, verilen kanın alyuvarlarındaki antijenin alıcının plazmasındaki antikorla karşılaşmamasıdır. Karşılaşma olursa alyuvarlar kümelenir ve parçalanır. Bu ilkeye göre 0 grubu alyuvarları A ya da B antijeni taşımadığı için öteki gruplara verilebilir; bu yüzden 0 grubu genel verici olarak anılır. AB grubunun plazmasında A ve B'ye karşı antikor olmadığı için bu kişiler öteki grupların alyuvarlarını alabilir; AB grubu genel alıcı olarak anılır. Ancak uygulamada, istenmeyen tepkileri en aza indirmek için mümkün olduğunca hastanın kendi grubundan kan kullanılır ve nakilden önce uyum testleri yapılır.

Yalnız alyuvar değil, plazma da nakledilebilir; bu durumda kural tersine döner. Plazma naklinde verilen plazmadaki antikorların alıcının alyuvarlarıyla karşılaşmaması gerekir. AB grubu plazma A'ya ve B'ye karşı antikor taşımadığı için öteki gruplara verilebilir; 0 grubu plazma ise iki antikoru da taşıdığı için yalnız 0 grubu alıcılara uygundur. Hangi kan ürününün nakledildiğine bakmadan genel verici ya da genel alıcı ifadesi kullanmak bu yüzden yanıltıcı olabilir.

Rh faktörü

Kan torbalarındaki "+" ve "−" işaretleri ayrı bir gene aittir. Alyuvar yüzeyinde Rh antijeni bulunan kişiler Rh+, bulunmayanlar Rh−'dir. Rh+ aleli (D) Rh− aleline (d) baskındır: DD ve Dd bireyler Rh+, dd bireyler Rh−'dir. Rh− kişilerin oranı topluluktan topluluğa belirgin biçimde değişir. Rh geni ABO geninden bağımsız aktarılır; bu yüzden iki gen birlikte izlendiğinde olasılıklar çarpılır.

Rh− bir annenin Rh+ bir bebek taşıması durumunda, özellikle doğum sırasında bebeğin kanı anne kanına karışabilir ve anne Rh antijenine karşı antikor üretmeye başlayabilir. İlk bebek genellikle etkilenmez; ama sonraki Rh+ bebekte bu antikorlar plasentadan geçerek bebeğin alyuvarlarına zarar verebilir. Buna Rh uyuşmazlığı denir. Günümüzde Rh− annelere doğumdan sonra yapılan koruyucu bir iğne, annenin bu antikorları üretmesini önleyerek sonraki gebelikleri korur.

Kan grubu ile çıkarım

Kan grupları, çocuklarla ebeveynler arasındaki ilişki hakkında bilgi verebilir. AO × BO çaprazlamasında dört grubun her biri dörtte bir olasılıkla görülebilir. AB × OO çaprazlamasının çocukları ise yalnız A ya da B grubundan olabilir; ne AB ne de 0 grubu bir çocuk doğabilir. Bu tür akıl yürütmeyle, bir kişinin belirli bir çocuğun ebeveyni olamayacağı gösterilebilir. Ancak kan grubu tek başına ebeveynliği kanıtlamaz; aynı gruptan çok sayıda insan vardır.

Sıradaki ders, genleri eşey kromozomları üzerinde bulunan özelliklerin kızlarda ve oğullarda neden farklı sıklıkta görüldüğünü ele alıyor.

Örnek 1 — Genotip sayısı

Soru: Bir gen için toplulukta dört alel bulunuyorsa kaç farklı genotip oluşabilir?

• A) 7
• B) 9
• C) 10
• D) 14
• E) 20

Çözüm: Formül n(n+1)/2'dir; dört alel için dört çarpı beşin yarısı ondur. Cevap: C.

Örnek 2 — Çaprazlama

Soru: AO genotipli bir anne ile BO genotipli bir babanın çocuğunun 0 grubu olma olasılığı nedir?

• A) 3/8
• B) 1/4
• C) 2/3
• D) 1/3
• E) 1/6

Çözüm: Her ebeveyn yarı olasılıkla O aleli verir; çarpım dörtte birdir. Cevap: B.

Örnek 3 — Nakil

Soru: B grubu bir hastaya, ilke olarak hangi grubun alyuvarları verilebilir?

• A) A ve AB
• B) Yalnız AB
• C) A ve B
• D) B ve 0
• E) Yalnız A

Çözüm: B grubunun plazmasında A'ya karşı antikor vardır; A antijeni taşımayan B ve 0 alyuvarları uygundur. Cevap: D.

Örnek 4 — Dışlama

Soru: Annesi A grubu, kendisi 0 grubu olan bir çocuğun babası hangi kan grubundan olamaz?

• A) AB
• B) A
• C) B
• D) 0
• E) Hiçbiri dışlanamaz

Çözüm: 0 grubu çocuk her ebeveynden bir O aleli almalıdır; AB grubu bir baba O aleli taşımaz. Cevap: A.

• Bir bireyin üç alel taşıyabildiğini sanmak. Toplulukta çok alel olabilir; birey en fazla iki taşır.
• A ile B arasında baskınlık aramak. A ve B eş baskındır; ikisi bir arada AB grubunu verir.
• 0 grubunun hiç antikor taşımadığını sanmak. 0 grubunda antijen yoktur, ama A'ya ve B'ye karşı antikor vardır.
• Kan grubunun ebeveynliği kanıtladığını sanmak. Kan grubu ancak dışlama yapabilir.
• Rh uyuşmazlığının ilk bebekte ortaya çıktığını sanmak. Risk çoğunlukla sonraki Rh+ gebeliklerdedir.