ban chỉ đạo CT 33 bộ khoa học và công nghệ

báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nớc

ứng dụng công nghệ phân tử để nghiên cứu
các thay đổi ở gen ngời và động vật
tại các vùng sinh thái bị ảnh hởng
trực tiếp của chất độc màu da cam

Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Nông Văn hải
Viện Công nghệ sinh học
Viện KHCN Việt nam
5774-M
23/4/2006

chất độc hóa học nặng, nh sân bay Biên Hoà, vẫn còn rất cao (Schecter et al.,
2001), cá biệt có ngời với nồng độ dioxin lên tới 413 pg/g mỡ (Schecter et al.,
2002; Paepke et al., 2003). Đến nay, ở Việt Nam đã có các nạn nhân chất da
cam/ dioxin thế hệ thứ 2 (F1), thứ 3 (F2) (Hoàng Đình Cầu, 2002). Vấn đề cực
kỳ nghiêm trọng là các thế hệ ngời Việt Nam tiếp theo có thể sẽ còn phải gánh
chịu những hậu quả khôn lờng về sự hủy hoại sức khoẻ, bệnh di truyền, ung
th, các dị tật bẩm sinh và nhiều căn bệnh hiểm nghèo khác.
Từ năm 1980, Nhà nớc đã thành lập một ủy ban chuyên trách về điều tra
ảnh hởng của chiến tranh hóa học do Mỹ tiến hành tại Việt Nam (ủy ban
10/80). Hơn 20 năm qua, các hoạt động điều tra, nghiên cứu của ủy ban 10/80
cũng nh của các cơ quan thuộc Bộ Y tế (Trờng Đại học Y Hà Nội, các Bệnh
viện), Bộ Quốc phòng (Học viện Quân y, Trung tâm Nhiệt đới Việt- Nga)
và các bộ, ngành khác về ảnh hởng của chất da cam/ dioxin lên sức khỏe ngời
Việt Nam đã thu đợc rất nhiều kết quả quan trọng (Hoàng Đình Cầu et al. ,
2000; Phan Thị Phi Phi et al., 2000). Đặc biệt, các nghiên cứu về dịch tễ học,
bệnh lý lâm sàng giai đoạn 1980 - 2000 là những t liệu hết sức quý giá về

1
ảnh hởng của dioxin lên sức khỏe con ngời. Tuy nhiên, với điều kiện kinh tế
nớc ta trong thập kỷ 80 và 90 còn gặp nhiều khó khăn, kinh phí cho nghiên cứu
rất hạn hẹp, đồng thời trình độ nghiên cứu khoa học trên thế giới vào giai đoạn
này cũng cha phát triển, nên không thể tiến hành sâu hơn các nghiên cứu ảnh
hởng của dioxin ở mức độ phân tử.
Trong tình hình mới, ngày 1 tháng 3 năm 1999 Thủ tớng Chính phủ đã
ban hành Quyết định số 33/1999/QĐ-TTg về việc thành lập Ban Chỉ đạo Quốc
gia khắc phục hậu quả chất độc hóa học do Mỹ sử dụng trong chiến tranh ở Việt
Nam. Dới sự chỉ đạo của Ban Chỉ đạo 33, Chơng trình 33 cấp Nhà nớc đã và
đang đợc thực hiện. Một trong những hớng quan trọng nhất của Chơng trình
33 là nghiên cứu sâu hơn về ảnh hởng của chất da cam/ dioxin lên sức khỏe con
ngời và tìm ra các giải pháp khắc phục.

- Nghiên cứu khả năng thay đổi một số gene ở 2 loài động vật thủy sinh
(cá trắm cỏ, cá trê ) phân bố tại vùng sinh thái chịu ảnh hởng của chất độc hóa
học do Mỹ sử dụng trong chiến tranh tại Việt Nam. Trên cơ sở đó, có những kết
luận có giá trị khoa học cao về nguồn ô nhiễm qua chuỗi thức ăn, đa ra định
hớng và đề xuất biện pháp khắc phục.
1.3. Nội dung nghiên cứu
A. Nghiên cứu các thay đổi gene trên đối tợng ngời:
Đối tợng nghiên cứu: Các phả hệ nạn nhân trong gia đình các cựu
chiến binh (CCB) và ngời dân đã có bằng chứng
bị ảnh hởng trực tiếp của
dioxin, và các thành viên trong gia đình họ (bố mẹ, anh, chị em ruột, con, cháu)
với các chỉ tiêu nh sau:
1) Nạn nhân đã từng sống và làm việc ở vùng bị rải, hoặc điểm nóng từ
6 tháng trở lên (theo Lê Bách Quang, Học viện Quân y) đã đợc các cơ quan
(Học viện Quân y, UB 10-80) nghiên cứu và công bố là có bằng chứng nhiễm
độc dioxin. Các nạn nhân đã có tiền sử bị phơi nhiễm, hiện nay có thể đang
sống tại Hà Nội, Hà Tây, Thái Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế và các
tỉnh khác. Các đối tợng mới bị phơi nhiễm, chủ yếu c trú tại khu vực sân

1
bay Biên Hoà và Đà Nẵng. Đối chứng: là các thành viên không bị phơi nhiễm
trong các gia đình đó.
2) Đã và đang có những biểu hiện bệnh lý và lâm sàng đặc trng của 11
bệnh có liên quan dến dioxin do Mỹ đã công bố.
3) Có con, cháu trong gia đình mang dị tật bẩm sinh
Ghi chú: Mẫu máu từ các phả hệ nạn nhân đợc su tập thông qua hợp
tác nghiên cứu với Học viện Quân y (PGS. TS. Lê Bách Quang và cộng sự)
Trờng ĐH Y Hà Nội (GS.TSKH. Phan Thị Phi Phi, PGS. TS. Nguyễn Văn
Tờng và cộng sự, PGS. TS. Trịnh Văn Bảo), Viện Huyết học truyền máu- Bệnh
viện Bạch Mai (GS. TSKH. Đỗ Trung Phấn), Bộ Y tế (BS. Trần Mạnh Hùng,

1.4. Yêu cầu khoa học đối với sản phẩm
STT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học
1
Ngân hàng DNA ngời bị nhiễm
dioxin và đối chứng
Các chế phẩm DNA genome
ngời từ các phả hệ bị nhiễm
dioxin (100 - 400 mẫu); 0,3- 0,5
mg DNA tinh khiết/mẫu; có thể
bảo quản đợc lâu dài
2
Bộ su tập các đoạn gene ngời
Việt Nam bị ảnh hởng của
dioxin nằm trong vector chọn
dòng
Các plasmid (pBSKS
-
, pCRII-
vector) tinh khiết (0,5 - 1
mg/mẫu); các chủng E. coli
mang các đoạn gene AHR,
CYP1A1, CYP1B1, MSH2,
p27KIP1, p53, hOGG1, SOD,
IgG, IgM
3
Trình tự các đoạn gene (AHR,
CYP1A1, CYP1B1, MSH2,
p27KIP1, p53, hOGG1, SOD,
IgG, IgM) trong phả hệ ngời bị
nhiễm chất độc dioxin

Công bố (bài báo khoa học) trong
nớc
Kết quả khoa học có giá trị cao
9
Công bố (bài báo khoa học) quốc
tế
Kết quả khoa học đạt trình độ
khu vực và quốc tế
10
Báo cáo tổng kết nghiệm thu đề
tài
Đa ra đợc những bằng chứng
cụ thể và kết luận xác đáng về
các ảnh hởng ở mức độ gene ở
ngời và động vật 1
PHần 2. Tổng quan tài liệu
2.1. Tác động/ ảnh hởng của TCDD/ DIOXIN
TCDD/ Dioxin là một chất siêu độc, thờng lẫn tạp trong thành phần của
thuốc bảo vệ thực vật, cũng nh sinh ra trong chất thải công nghiệp, các quá
trình xử lý (đốt) rác thải, trong khói thuốc lá Xét về độc tính, dioxin chỉ đứng
sau các chất thải phóng xạ. Thời gian bán hủy của dioxin trong cơ thể ngời là 8
năm rỡi, thậm chí lâu hơn.
Tác động của dioxin gây hậu quả hết sức nghiêm trọng đối với môi trờng
sinh thái và đặc biệt là đối với sức khỏe con ngời. Những hậu quả trên ngời và
động vật do dioxin gây ra bao gồm: các bệnh ung th, suy giảm miễn dịch, rối
loạn chức năng thần kinh, quái thai, dị tật bẩm sinh và nhiều bệnh tật khác.
Dioxin là tác nhân gây ung th (carcinogen)!

các rối loạn về sự biểu hiện (thay đổi quá trình phiên mã) của hàng loạt gene
tham gia vào quá trình điều khiển sự sinh trởng của tế bào (cell growth
control), cũng nh các gene tham gia vào chu trình phân bào (cell cycle), nh:
TGF (Transforming Growth Factor), cyclin A, c-myc
Thông qua AHR, dioxin hoạt hóa sự biểu hiện các gene nh: cytochrome
P4501A1 (CYP1A1), Plasminogen Activator Inhibitor-2 (PAI-2) Trong khi
đó, nó lại làm suy giảm (ức chế) biểu hiện gene mã hóa yếu tố sinh trởng
chuyển hóa TGF-beta2 Kết quả là quá trình phân bào bị rối loạn gây nên các
hậu quả tiếp theo rất đa dạng. Dioxin còn làm thay đổi (ức chế, giảm biểu hiện)
gene mã hóa Glucose Transporter- 4 (GLUT-4, protein vận chuyển đờng
glucose).
Dioxin đặc biệt nguy hiểm khi tác động lên các gene của các tế bào sinh
sản. Nó bám vào chất thụ cảm hormone (hormone receptor) của tế bào, làm thay
đổi chức năng và cơ chế di truyền của tế bào, gây ra hàng loạt hậu quả nh: làm
thay đổi biểu hiện gene mã hoá 17-20 lyase gây giảm lợng hormone của tế bào
trứng nh progesterone (P) và estradiol (E2) dẫn đến các hậu quả nghiêm trọng;
tác động lên sự phát triển của tinh hoàn (gây teo), có bằng chứng cho thấy gene
mã hoá Src kinase đóng vai trò quyết định trong quá trình này. Một gene mới
đợc phát hiện liên quan đến tác động của dioxin mã hóa cho protein có tên là
25-Dx (thuộc siêu họ protein: cytokine/ yếu tố sinh trởng/ chất thụ cảm
prolactin) có thể gắn với progesterone (P), là chất thụ cảm của hormone này. Tác
động của dioxin lên các gene nhất định đôi khi còn phụ thuộc vào giới tính:

1
chẳng hạn dioxin làm tăng hoạt tính Tyrosine Kinase (TK) ở con đực, trong khi
lại làm giảm hoạt tính này ở con cái. Dioxin có thể liên quan đến sự phát sinh và
phát triển của nhiều bệnh ung th, thông qua các thay đổi ở các gene quan trọng
nh TP53, p27KIP1, p21/waf1, cdc2 p34 kinase và cdk4.
2.2.2. Tác động đột biến (độc gene - genotoxicity)
Mặc dù vẫn cha có bằng chứng về đột biến gene trên ngời, nhng các

bằng chứng chắc chắn về mối liên quan giữa sự phơi nhiễm dioxin và những hậu
quả về sức khỏe sau đó.
1. Ung th bạch cầu tế bào lympho mãn tính (Chronic lymphocytic
leukemia, CLL)
2. Sarcom/ ung th mô mềm (Soft- tissue sarcoma)
3. U lympho không Hodgkin (Non-Hodgkin's lymphoma)
4. U lympho Hodgkin (Hodgkin's lymphoma)
5. Bệnh ban clo (Chloracne)
Mức 2: Có bằng chứng mang tính chất gợi ý có liên quan (tổng số có 7
bệnh, trong đó có 3 bệnh ung th). Các bằng chứng này mang tính chất gợi ý vì
cha loại trừ một cách hoàn toàn khả năng về sự may rủi, lầm lẫn hay thành
kiến. Ví dụ, có ít nhất một nghiên cứu có chất lợng cao chỉ ra 1 liên quan trực
tiếp, còn một số nghiên cứu khác thì cha chắc chắn. Sau đây là những bệnh đã

1
có bằng chứng hạn chế hay mang tính gợi ý về sự liên quan giữa dioxin với hậu
quả về sức khỏe.
6. Ung th hệ hô hấp (phổi, khí quản, phế quản, thanh quản)
(Respiratory cancer of lung or bronchus, larynx, and trachea)
7. Ung th tiền liệt tuyến (Prostatic cancer)
8. Đa u tủy xơng (Multiple myeloma)
9. Bệnh thần kinh ngoại vi cấp tính và bán cấp tính thoáng qua (Acute
and subacute transient peripheral neuropathy)
10. Rối loạn chuyển hóa porphyrin (Porphyria cutanea tarda)
11. Tiểu đờng không phụ thuộc insulin (typ 2) (Type 2 diabetes)
12. Nứt gai đốt sống ở con cái các cựu chiến binh (Spina bifida in the
children of veterans)
Đáng chú ý là, khi tính trên tổng số 12 bệnh ở Mức 1 và 2 (nghĩa là các
bệnh có bằng chứng liên quan đến dioxin rõ ràng và tơng đối rõ ràng) có 7
bệnh ung th, chiếm tỷ lệ 58,3%.

30. Rối loạn vận động hoặc phối hợp vận động (Motor or coordination
dysfunction)
31. Rối loạn hệ thần kinh ngoại biên mãn tính (Chronic peripheral
nervous system disorders)
32. Rối loạn chuyển hóa và tiêu hóa (thay đổi về các enzyme trong gan
và dị thờng lipid, loét) (Metabolic and disgetive disorders (changes
in liver enzymes, lipid abnormalities, and ulcers)
33. Rối loạn hệ miễn dịch (ức chế miễn dịch và tự miễn) (Immune
system disoders (immune suppression and autoimmunity))
34. Rối loạn hệ tuần hoàn (Circulatory disorders)
35. Rối loạn hệ hô hấp (Respiratory disorders)
36. ứ đọng chất dạng tinh bột nguyên phát typ AL (AL-type primary
amyloidosis)
37. Lạc nội mạc tử cung (Endometriosis)
38. Tác động đến hằng định nội môi tuyến giáp (Effects on thyroid
homeostasis)
Mức 4: Có bằng chứng hạn chế hay gợi ý là không liên quan (gồm 2
nhóm bệnh ung th). Các nghiên cứu đầy đủ trên tất cả mức độ phơi nhiễm mà
con ngời gặp phải đã không chỉ ra một sự ảnh hởng trực tiếp nào thì đợc kết
luận là không ảnh hởng.
39. Ung th hệ tiêu hóa (dạ dày, tụy, đại tràng, trực tràng)
(Gastrointestinal tumor (stomach cancer, pancreatic cancer, colon
cancer, rectal cancer))
40. Ung th não (Brain tumors)

1
2.4. Tổng quan về các gene đã chọn
2.4.1. Gene m hóa TP53 - chất áp chế ung th
Vai trò của TP53: Ngời bảo vệ của genome (The guard of genome).
ở ngời, gene mã hóa TP53 nằm trên nhiễm sắc thể (NST) số 17 tại vị trí

Điều khiển dơng tính: TP53 tăng cờng phiên mã một số gene bằng cách
tơng tác trực tiếp với vùng DNA gắn đặc hiệu với TP53. Ví dụ: gene p27KIP1,
GADD45 (Growth Arrest and DNA Damage inducible gene GADD45) làm gián
đoạn chu kỳ tế bào; gene MDM2 (Mouse Double Minute 2 homolog) hoặc
HDM2 (Human Double Minute 2 homolog) khôi phục chu kỳ tế bào và gây tác
dụng phản hồi ức chế TP53.
Chết tế bào theo chơng trình (apoptosis): Đây là một quá trình phức tạp
thông qua nhiều con đờng trao đổi, kết quả là gây chết một tế bào nhất định và
loại bỏ nó mà không gây các thơng tổn mô và viêm nhiễm. Quá trình này đóng
vai trò quan trọng trong việc điều hòa mối cân bằng giữa mức sinh sản và mức tử
vong của tế bào và đợc điều khiển bởi nhiều cơ chế khác nhau.
Một trong các cơ chế gây chết tế bào là cơ chế phụ thuộc TP53. Cơ chế
này có mặt ở nhiều loại mô và có tính phụ thuộc loại mô. Cơ chế giả định là
TP53 ức chế sự phiên mã gene BCL2 (B-cell CLL/Lymphoma 2) - nhân tố quy
định sự tồn tại của tế bào chống lại apoptosis và đồng thời tăng cờng sự phiên
mã gene BAX (BCL2-Associated X protein) - tác nhân ức chế BCL2.
TP53 đợc tổng hợp ở tất cả các loại mô, tế bào và có tính bảo thủ cao
trong quá trình tiến hóa. Mặc dù không phải là phân tử thiết yếu cho sự tồn tại
của tế bào nhng TP53 đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc duy trì sự ổn
định tính di truyền ở mức độ tế bào. Điều này là vô cùng quan trọng vì những
thơng tổn về di truyền sẽ gây ra sự phát triển của các khối u và gây ung th. Vai
trò quan trọng của TP53 nh là một chất áp chế ung th đã đợc khẳng định
thông qua nghiên cứu thống kê cho thấy tỷ lệ trong 6 ngời bị suy giảm chức
năng TP53 thì 1 ngời bị phát triển bệnh thành ung th.
TP53 đợc hoạt hóa khi có sự thơng tổn DNA và hoạt động nh là nhân
tố phiên mã, có thể gắn với vùng DNA đặc hiệu (vùng tơng tác TP53) và tăng
cờng sự phiên mã của các gene đích. Trong trờng hợp này, TP53 hoặc gây
gián đoạn chu kỳ tế bào hoặc cảm ứng apoptosis. Cả 2 chức năng này đều bảo vệ
tế bào chống lại sự khuếch đại các đột biến DNA trong quần thể tế bào.
Sự tổn thơng DNA và phản ứng của TP53

bất hoạt hóa chúng. Các gene bị áp chế bởi TP53 bao gồm các gene bị điều khiển
bởi promoter TATA; TP53 gắn với TBP gây ra sự áp chế. Các nghiên cứu in vitro
cho thấy tơng tác TP53-TBP ngăn cản sự phiên mã của các promoter rất nhỏ.
Các vùng chức năng nằm phía hai đầu TP53 có thể t
ơng tác với các vùng chức
năng của TBP. Protein E1A của adenovirus có thể phá vỡ mối tơng tác TP53-

1
TBP qua đầu C của phân tử TP53 và làm hạn chế quá trình ức chế phiên mã của
TP53.
TP53 cũng tơng tác với các nhân tố phiên mã khác nh CBF và SP1. Điều
này chứng tỏ TP53 áp chế sự phiên mã của những nhóm gene nhất định bằng
việc phong tỏa các nhân tố phiên mã tơng ứng của những gene này.
Vùng bám DNA đặc hiệu
Việc bám DNA đặc hiệu và sự hoạt hóa phiên mã là vai trò cơ bản của
chất áp chế ung th - TP53 bình thờng. TP53 là phân tử tạo thành bởi các vùng
chức năng (modular) và vùng gắn DNA đã đợc xác định là nằm cùng domain
trung tâm phân tử. Sự hoạt hóa phiên mã của TP53 đợc điều khiển bởi sự tơng
tác với nhân tố hoạt hóa đồng thời TAF40 và TAF60 (nhân tố liên kết TBP).
Vùng trình tự gắn đặc hiệu TP53 đợc nghiên cứu kỹ nhất là đoạn DNA
chứa 2 lần lặp lại trình tự 5PuPuPu[A/T][T/A] GpyPyPy 3. Mỗi đoạn lặp lại
tiêu biểu cho 1 phần tơng tác in vivo, mỗi nửa tơng tác này có thể cách nhau
một chuỗi nucleotide mà vẫn có thể gắn với TP53. Phơng pháp xác định khối
lợng bằng kính hiển vi điện tử quét (STEM Scanning Transmission Electron
Microscope) cho thấy TP53 tơng tác với vùng DNA đặc trng thông qua
tetramer, bằng cách tạo liên kết giữa 4 phân tử TP53 đã tạo thành một vòng uốn
DNA. Việc tetramer TP53 gắn với DNA đợc chứng minh lần đầu tiên bằng các
nghiên cứu in vitro phân đoạn kích thớc và phân tích sự xê dịch băng điện di
trên gel (gel shift). Tuy nhiên, các diễn biến trong tế bào thực tế có thể phức tạp
hơn nhiều vì mỗi monomer TP53 đều có chức năng tăng cờng phiên mã kiểu

biến tại codon 249. Các đột biến của gene TP53 trên tế bào dòng tinh thờng liên
quan đến bệnh ung th bẩm sinh còn gọi là hội chứng Li-Fraumeni.
Ngoài các đột biến, TP53 cũng có thể bị bất hoạt bởi các tơng tác
protein-protein đặc hiệu (ví dụ MDM2) và các protein đợc mã hóa bởi DNA
của virus gây ung th biến nạp vào trong tế bào. Thực tế, hiện tợng này gây ra
khái niệm coi TP53 là protein nội bào tạo phức hệ với kháng thể T lớn của virus
SV40 gây ung th ở ngời. Protein E1B của các adenovirus loại 5 và E6 trong
nhóm 16 và 18 của các virus gây u sùi ở ngời (Human papillomavirus) (HPV-
16 và -18) cũng tơng tác với TP53 kiểu dại. Các protein E1B và kháng thể T lớn
dờng nh tạo các phức hệ tơng đối bền với TP53. Ngợc lại, HPV E6 làm
TP53 bị thủy phân nhanh chóng bởi hệ thống phụ thuộc ubiquitin.
Chức năng của TP53 thờng rất nhạy cảm với các đột biến vô nghĩa. Điều
này đã đợc làm sáng tỏ khi vùng chức năng lõi trung tâm, nơi đóng vai trò liên
kết với DNA đích đợc xây dựng mô hình cấu trúc bằng phơng pháp tinh thể tia
X. Ngời ta đã xác định rõ ràng các đột biến gây mất chức năng bám DNA và
các đột biến làm thay đổi cấu trúc không gian của TP53.
Mô hình cấu trúc phân tử đã chỉ ra rằng vùng chức năng bám DNA của
TP53 khác so với các protein bám DNA khác ở chỗ nó có cấu trúc tơng đối mở,

1
đòi hỏi tạo thành cấu trúc kẹp kiểu sandwich B để định vị và định hớng các
thành phần cấu trúc tơng tác với DNA. Cấu trúc kẹp B này tạo thành một nếp
gấp dạng vòng-tấm-xoắn và tạo 2 vòng loop L2 và L3. Cấu trúc này đợc định
hớng và ổn định nhờ các tơng tác của các chuỗi bên và sự tơng tác 4 tiểu
phần dạng nguyên tố kẽm (Zn) (thông qua 3 Cysteine và 1 Histidine). Sự định
hớng này có tính thiết yếu vì dạng vòng-tấm-xoắn và vòng loop L2, L3 tạo
thành bề mặt gắn DNA của TP53. Việc nhận diện vùng DNA đặc hiệu liên quan
đến cả rãnh lớn và rãnh nhỏ của vùng DNA đích.
Các đột biến vô nghĩa xảy ra trên khắp vùng liên kết với DNA với các
điểm nóng ở codon 175, 248 và 273 đều mã hóa Arginine. Mô hình cấu trúc tinh

các cơ chế điều hòa nội bào cấu hình TP53 để phản ứng với các tín hiệu điều
khiển sự sinh trởng của tế bào và phản ứng với các thơng tổn DNA.
Các sửa đổi sau phiên mã chủ yếu đối với TP53 là sự phosphoryl hóa và có
các vị trí khác nhau tơng ứng với các kinase đặc hiệu nằm ở đầu N và đầu C của
TP53. Quá trình phosphoryl hóa có thể có hiệu quả quyết định lên cấu hình
protein. Mặt khác, cơ chế này có thể tác động lên TP53 theo các cách khác, ví dụ
nh sự hoạt hóa của các hoạt tính gắn DNA đặc hiệu.
Với các vị trí phosphoryl hóa phức nằm trên TP53 và bản chất động lực
của phản ứng phosphoryl hóa/ dephosphoryl hóa, phân tử TP53 có các cơ chế
thực hiện các chức năng là nhiệm vụ vô cùng quan trọng. Ngời ta đã thu đợc
những bằng chứng gián tiếp nh: quá trình phosphoryl hóa liên quan đến phản
ứng tế bào đối với sự thay đổi DNA và TP53 đợc coi là cơ chất của các enzyme
kinase DNA-PK và JNK. Một thí nghiệm quan trọng về hoạt tính DNA-PK liên
quan đến quá trình sửa chữa những đứt gẫy của sợi kép DNA. Tuy nhiên, vai trò
của quá trình phosphoryl hóa phân tử TP53 vẫn cha đợc nghiên cứu rõ ràng.
Cơ chế cắt gắn luân phiên của TP53 chuột đã đợc nghiên cứu và cho thấy
có sự thay thế 17 aa mới tại 26 aa nằm ở đầu C của phân tử TP53 cha cắt gắn.
Ngời ta đã xác định đợc 2 phân tử protein khác nhau trên tế bào biểu mô của
chuột và có thể đợc điều hòa khác nhau tuỳ thuộc thời điểm trong chu kỳ tế
bào. Sự khác biệt về chức năng giữa 2 biến dị của TP53 do cắt gắn là ở chỗ phân
tử TP53 bị cắt gắn luân phiên không thể bám tốt lên sợi đơn RNA hoặc phân tử
DNA.
Tổng kết
TP53 kiểu dại bằng cách nào đó có tính nhạy cảm và phản ứng đối với
những sai hỏng DNA. Phản ứng này gây ra sự tích luỹ TP53 theo cơ chế điều
khiển sau phiên mã. TP53 tác động đến quá trình phiên mã của nhiều gene bằng
cách tơng tác với các protein liên quan đến quá trình điều hòa phiên mã của
gene đó hoặc bằng cách bám trực tiếp với phân tử DNA và hoạt hóa gene kiểu

1

gene đợc điều hòa bởi AHR cũng liên quan tới nhiều quá trình sống quan trọng
(biệt hoá tế bào, phân bào và apoptosis) thông qua các cơ chế truyền tín hiệu.

1
Cơ chế tác động của dioxin thông qua AHR đã đợc nghiên cứu rất kỹ và
đợc thừa nhận. Các nghiên cứu cho thấy khi tiếp xúc với dioxin, trong tế bào
xảy ra sự biểu hiện tăng cờng gene mã hóa AHR kèm theo các rối loạn về sự
biểu hiện (thay đổi quá trình phiên mã) của hàng loạt gene tham gia vào quá
trình điều khiển sự sinh trởng của tế bào, cũng nh các gene tham gia vào chu
trình phân bào. AHR là một trong các yếu tố cảm ứng quan trọng nhất đối với
gene CYP1A1 và nhiều gene khác (Bảng 1).
Bảng 1: Một số gene chịu sự tác động của AHR
Sản phẩm gene Hớng điều khiển
Có sự điều khiển của AHR
(+): hoạt hóa
(

): ức chế
Cytochrome P4501A1 (CYP1A1) +
CYP1A2 +
CYP1B1 +
Glutathione s-transferase Ya +
NAD(P)H:Quinone oxidoreductase 1 +
UDP-glucuronosyltransferase 3 +
-aminolevulinic acid synthase
+
Prostaglandin Endoperoxide H synthase 2 +
Có khả năng có sự điều khiển của AHR

Plasminogene activator inhibitor-2 +

Transforming growth factor 1
CYP2C11

Liver type I 5'deiodinase

Peroxisome proliferator-activated
receptor

Estrogene receptor

Glucocorticoid receptor

Epidermal growth factor receptor

LDL receptor

Ngoài ra, khi bị tác động bởi dioxin, phản ứng miễn dịch phụ thuộc tế bào
T bị
cũng bị kìm hãm thông qua việc hoạt hoá AHR gây ức chế sự hoạt hoá và
tăng lợng tế bào T sau khi kích thích kháng nguyên, dẫn đến làm giảm lợng tế
bào T sinh ra từ cytokine trong quá trình tạo kháng thể. Trong nghiên cứu gần
đây, Ito và cộng sự (2004) đã chỉ ra rằng việc hoạt hoá gen AHR cũng là nguyên
nhân dẫn đến apoptosis và kìm hãm chu trình tế bào. Những thay đổi biểu hiện ở
các gene liên quan đến apoptosis và kìm hãm chu trình tế bào thông qua cơ chế
phụ thuộc các yếu tố đáp ứng chất ngoại sinh (xenobiotic response elements -
XRE) sẽ ức chế sự phát triển của tế bào T.
2.4.3. Giới thiệu chung về Cytochrome P450 và gene m hóa CYP1A1
Các Cytochrome P450 ở ngời là các enzyme chuyển hóa thuốc. Các
enzyme này đợc sử dụng để tổng hợp các phân tử cholesterol, steroid và các
phân tử lipid quan trọng khác nh prostacyclin và thromboxane A2. Hai chất này

). Nguyên tố S là từ
Cysteine ở vị trí bảo thủ trong trung tâm hoạt động của enzyme.
Cấu trúc tinh thể nhiễu xạ tia X của các phân tử P450 ở hơn 10 loại vi
khuẩn đã đợc xác định (CYPs 51 [Mycobacterium], 55A1, 101A1, 102A1,
107A1 [eryF], 111A1, 119A1, 121A1 [P450Mt2], 152, 175A1). Các protein này
có tính tan cao trong khi các protein P450 ở sinh vật nhân chuẩn lại liên kết với
màng. Cấu trúc này tơng tự nh các bào quan có cấu trúc màng khác và có thể
các protein này có các domain bám màng. Protein Cytochrome P450 đầu tiên

1
đợc làm tinh thể là từ Pseudomonas putida, một loại vi khuẩn có khả năng sử
dụng long não làm nguồn carbon duy nhất. Chủng vi khuẩn này đợc phát hiện
trên đất dới các cây long não. Các protein này có hình dạng kiểu tam giác với
nhân hem ẩn sâu bên trong. Cấu trúc này cho phép ngăn cản tất cả các phân tử cơ
chất và sản phẩm, kể cả các phân tử nớc tiếp xúc hoặc tách ra khỏi trung tâm
hoạt động. Do đó, ngời ta giả thiết rằng có những cơ chế thay đổi cấu trúc các
phân tử này để có thể mở một số điểm tại các vị trí xúc tác. Phần lớn các enzyme
này có cấu trúc giàu xoắn , phần còn lại có cấu trúc nếp gấp và các cấu trúc
không lặp lại khác. Các phân tử P450 của động vật có vú cũng có cấu trúc bậc
hai tơng tự, nhng ở đầu N có miền (domain) bám màng. Khi loại bỏ đầu N
khỏi phân tử protein thì nó vẫn liên kết với màng. CYP2C5 ở động vật có vú đã
đợc tinh thể hóa sau khi loại bỏ đoạn bám màng ở đầu N và thay thế trình tự kỵ
nớc bên trong bằng đoạn peptide có tính tan cao hơn. Cấu trúc nhiễu xạ tia X
của phân tử tinh thể này đã đợc xác định (Williams et al., 2000). Bản mô tả
ngắn gọn các đặc điểm chính của phân tử này đã đợc công bố trớc đó. Cấu
trúc này tơng đồng với các cấu trúc enzyme Cytochrome P450 tan của vi khuẩn
nhng vẫn có một số khác biệt rõ rệt.
Các Cytochrome P450 xúc tác cho nhiều loại phản ứng nhng quan trọng
nhất là các phản ứng hydroxyl hóa. Chúng đợc gọi là các enzyme oxy hóa đa
chức năng hoặc các monooxygenase, vì chúng phân tách một nguyên tử oxy ra