일반생물학 및 실험(2) 항원-항체 반응을 이용한 혈액형 확인 실험 보고서

1. 실험제목

 

이 실험보고서는 2023년 11월 23일 목요일에 진행된 항원-항체 반응을 이용한 혈액형 확인 실험에 관한 내용을 포함하고 있습니다.

 

2. 실험목적

 

본 실험은 사람의 혈액형 유형을 이해하고 샘플 혈액의 항원-항체 반응을 유도하여 혈액형을 파악하는 것을 주 목표로 합니다.

 

3. 실험결과

 

 

-왼쪽과 오른쪽 결과 사진은 동일한 실험 결과이며, 다른 조명을 사용하여 촬영한 것입니다.

 

-본 실험에서는 3개의 서로 다른 샘플혈액을 사용하였습니다.

 

-가장 위쪽 슬라이드 글라스 샘플 혈액의 경우, anti-A와 anti-B에 반응하여 응집되는 것이 확인되었습니다. 한편, anti-D와도 반응하여 Rh+ AB혈액형으로 확인되었습니다.

 

-가운데 슬라이드 글라스 혈액 샘플은, anti-A와 반응하여 적혈구가 응집하였는데, 반대로 anti-B항체에는 반응하지 않았습니다. 따라서 본 샘플에는 A항원은 있고 B항원은 없는 것으로 식별되었습니다. 한편, anti-D항체와 반응하여 응집되었으므로 본 샘플의 혈액형은 Rh+ A형인 것으로 확인되었습니다.

 

-마지막으로 가장 아래쪽에 위치한 혈액 샘플 실험 결과를 분석한 결과, anti-A, anti-B 항체 모두에서 항원항체 반응이 일어나지 않은 것이 관찰되었습니다. 하지만 anti-D항체와는 항원-항체 반응이 일어난 것이 관찰되었습니다. 따라서 본 혈액 샘플은 적혈구에 A항원, B항원이 모두 없고, D항원은 존재하는 것을 알 수 있었습니다. 따라서 본 혈액 샘플은 Rh+ O형이라고 결론지었습니다.

 

 

본 실험에서 사용된 혈액 샘플은 3개로 각각 A, B, O형의 혈액이 나왔습니다. 혈액 샘플을 제공하지 않은 실혐 참가자의 혈액형까지 추가하면 O형이 2명, A형 한명, AB형 한명의 혈액형 결과를 얻었습니다.

 

-이러한 혈액형 샘플 통계를 전 세계의 통계( O형이 49%, A형이 38%, B형이 10%, AB형이 3%)와 비교한 결과, 통계를 내는 샘플 수가 적어 유의미한 비교가 어렵다는 점을 확인하였습니다. 하지만 O형이 가장 많은 수를 차지한다는 점에서 세계통계와 실험자 샘플 통계가 일치하였습니다.

 

-한편, Rh-혈액은 세계적으로 드문데 이는 실험에 쓰인 혈액 샘플에서 Rh-혈액형은 검출되지 않은 것으로 세계적 통계와 일치하는 것이 확인되었습니다.

 

4. Discussion

 

ABO식 혈액형

 

-특정 혈액은 서로 섞으면 서로 뭉치는 응집 반응이 나타나는 것이 관찰되었습니다. 이는 항원-항체 반응이 일어나기 때문입니다. 혈구에는 A항원 또는 B항원이 있으며, 혈청에는 anti-A 또는 anti-B응집소가 있습니다. ABO식 혈액형은 4가지 종류가 있습니다.

 

• A형 혈액형의 경우, 혈구에는 A항원과 anti-B응집소가 있습니다.
• B형 혈액형에는, 혈구에 B항원과 anti-A 응집소가 있습니다.
• AB형 의 경우는, 혈구에 A, B 항원이 둘다 있으며, 혈청에는 어떠한 응집소도 있지 않습니다.
• O형 혈액형의 경우에는, 혈구에는 어떠한 항원도 있지 않으며, 혈청에는 anti-A, anti-B응집소를 둘다 가지고 있습니다.

 

-이때, 서로 같은 종류의 항원과 응집소가 만나게 되면 (수혈하게 되면) 항원에 항체가 결합하게 되는 항원항체 반응이 일어나게 되어 혈구가 덩어리지는 현상이 관찰됩니다.

 

Rh식 혈액형의 종류는 C, c, D, E, e 등 6개의 항원이 관련된 혈액형 분류방식입니다. 하지만 D인자만이 응집 반응을 일으켜서 수혈시 D 인자만을 고려하게 됩니다.

 

Rh식 혈액형

 

-ABO식 혈액형은 IgM과 관련된 혈액형 구분 방법입니다. 한편, IgG 항체와 관련된 혈액형 구분법이 있는데 이는 Rh식 혈액형이라고 합니다.

 

-Rh식 혈액형의 종류는 C, c, D, E, e 등 6개의 항원이 관련된 혈액형 분류방식입니다. 하지만 D인자만이 응집 반응을 일으켜서 수혈시 D 인자만을 고려하게 됩니다.

 

-Rh는 Rhesus monkey의 앞글자를 따서 만들어졌으며, 레서스 원숭이의 혈액을 토끼에게 주입하여 Rh항체를 생산하도록 하였습니다. 이후, Rh항체가 있는 토끼의 혈액을 추출하여 사람의 혈액과 섞어 보았는데, 어떤 혈액과는 응집반응이 일어났지만, 어떤 혈액과는 응집반응이 일어나지 않았습니다. 이때, 토끼에서 형성된 Rh 항체와 반응하는 혈액을 Rh+ 혈액이라고 하며, 반응하지 않는 혈액을 Rh- 혈액형으로 분류하였습니다.

 

-유전적으로 Rh+에 대하여 Rh-가 열성입니다. 따라서 동양의 경우, Rh-혈액형은 상당히 적습니다.

 

 

5. furthur study

 

1) 실험 결과로 나온 혈액형들 간의 수혈가능 여부를 서술하시오

 

-본 실험을 수행한 결과, AB형, A형, O형의 혈액형이 나왔습니다.

 

1. AB형은 A, O형으로부터 혈액을 수혈받을 수 있습니다. 반대로 AB형은 다른 혈액형에 수혈해줄 수 없습니다.
2. A형의 경우, O형으로부터 혈액을 수혈받을 수 있습니다. 반대로 AB형에게 혈액을 수혈할 수 있습니다.
3. O형의 경우, AB형, A형 모두에게 수혈해줄 수 있고, 반대로 AB형, A형에게서부터 수혈 받을 수 없습니다.

 

 

2) 가족구성원들의 혈액형을 바탕으로 가능한 나의 혈액형 유전자형을 서술하시오

 

아버지의 혈액형은 O형이며 어머니의 혈액형은 B형입니다. 따라서 저의 혈액형은 O형 (유전자형OO) 또는 B형(유전자형BO)을 가질 수 있습니다. 저의 혈액형은 O형이므로 어머니의 혈액형 유전자형은 BO인 것을 알 수 있습니다.

 

 

3) 상기 계산된 실험 참여자들 간의 혈액형 비율과 대한민국 혈액형 비율을 비교하시오

 

대한적십자사의 대한민국 혈액형 통계를 참고하면 A형 34%, O형 28%, AB형 11%, B형 27%임을 알수 있습니다.

A형이 약 34%로 가장 높고 O형은 28%, B형은 27%의 빈도를 보이고 AB형은 11% 정도임.

 

 

상기 표는 대한민국 혈액형 통계와 본 실험 참여자 간의 혈액형 결과를 비교한 표입니다. 실험참여자가 적어 샘플 혈액이 충분히 다양하고 많지 않아서 실제 통계와 비교될 만한 유의미한 자료는 얻지 못하였습니다. 한편, 비교하는 통계는 대한민국 혈액형 통계이고, 실험참여자 4명중 2명은 외국인인 것을 고려하면 유의미한 자료는 아닌 것으로 생각되었습니다.

 

 

4) ABO 식 혈액형 외 다른 형태의 혈액형에 대하여 서술하시오

 

가장 널리 알려진 ABO식 혈액형, Rh혈액형 외에도 다양한 혈액형들이 존재합니다. 예컨대, MN식 혈액형, kell식 혈액형, Lewis형, 키드 형, duffy 형 등이 있습니다.

 

동물의 혈액형은 굉장히 다양한데 소는 A, B, C, F-V, J, L, M, N, S, Z, R’-S’, T’ 등 12가지 혈액형이 있으며 말은 7가지, 면양은 8가지, 닭은 13가지, 돼지는 15가지의 혈액형 종류가 있습니다. 한편, 원숭이는 사람과 동일하게 ABO식 혈액형을 가지고 있는 반면에, 침팬지는 B항원이 없어서 A형, O형 2개의 항원이 있습니다. 고릴라는 B형만 있으며, 개는 11개의 혈액형 종류가 있습니다.

 

 

6. reference

 

• https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1163231&cid=40942&categoryId=32310 두산백과 두피디아 혈액형
• https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3569601&cid=58946&categoryId=58977 인체기행 혈액형 해부 병태생리로 이해하는 SIM 통합내과학 1 : 혈액, 정담출판사 인종별 ABO 혈액형의 빈도 (%) 서울아산병원 - 임상병리과 자료 인용
• https://www.bloodinfo.net/knrcbs/cm/cntnts/cntntsView.do?mi=1056&cntntsId=1129 대한적십자사 혈액관리본부, 대한민국 혈액통계
• https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3409788&cid=60335&categoryId=60335 네이버 지식백과 과학향기칼럼, 동물도 혈액형이 있을까?