ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Lê Thị Lan Anh SÀNG LỌC ĐỘT BIẾN GEN SỬA CHỮA BẮT CẶP SAI MLH1 LIÊN
QUAN ĐẾN UNG THƢ RUỘT KẾT KHÔNG POLYP DI TRUYỀN Ở
NGƢỜI VIỆT NAM
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Chuyên ngành: Di truyền học
Mã số: 60 42 70
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Hồng Vân
Hà Nội – Năm 2012
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Di truyền ung thƣ 3
1.1.1. Khái niệm ung thƣ 3
1.1.2. Gen ung thƣ và gen ức chế khối u 3
1.2. Hội chứng ung thƣ ruột kết 5
1.3. Hội chứng ung thƣ ruột kết không polyp di truyền (Hội chứng Lynch) 6
1.3.1. Đặc điểm di truyền của HNPCC 7
1.3.2. Đặc điểm lâm sàng và phổ khối u 9
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
1
2.2.3. Xác định độ tinh sạch và hàm lƣợng ADN tổng số 33
2.2.4. Kỹ thuật PCR 34
2.2.5. Phân tích đa hình sợi đơn (SSCP - Single Strand Conformation
Polymorphism) 35
2.2.6. Phản ứng cắt bằng enzym giới hạn 37
2.2.7. Giải trình tự gen 37
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38
3.1. Tách chiết ADN tổng số 38
3.2. Phản ứng PCR 39
3.2.1. Kết quả tối ƣu phản ứng PCR 39
3.2.2. Nhân bản các exon quan tâm bằng kỹ thuật PCR 42
3.3. Kết quả phân tích SSCP 46
3.4. Kết quả phân tích đột biến bằng PCR – RFLP 51
3.4.1. Kết quả xử lý exon 16 bằng enzym MspI 51
3.4.2. Kết quả xử lý exon 19 bằng enzym CviQI 54
3.4.3. Kết quả xử lý exon 18 bằng enzym CviQI 56
3.5. Kết quả giải trình tự ADN và so sánh trình tự 59
3.5.1. Phân tích trình tự exon 13 của mẫu mô từ bệnh nhân số 6 59
3.5.2. Kết quả phân tích trình tự exon 14 từ mẫu T19 60
3.5.3. Phân tích trình tự exon 18 từ mẫu T20 61
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65
I. KẾT LUẬN 65
II. KIẾN NGHỊ 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO 67
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Độ thâm nhập của các đột biến MLH1 và MSH2 trong các bệnh nhân ung
thƣ
Hình 7. Tỷ lệ các loại đột biến phát hiện ở gen MLH1, MSH2 và MSH6
Hình 8. Vị trí của MLH1 trong NST số 3
Hình 9. Sơ đồ gen MLH1
Hình 10. Sơ đồ các protein đƣợc mã hóa bởi MLH1
Hình 11. Kết quả phân tích SSCP exon 5 của gen AR
Hình 12. (A) Kết quả tách ADN tổng số từ mẫu mô. (B) Kết quả tách ADN tổng số
từ mẫu máu
Hình 13. Sản phẩm PCR exon 8 gen MLH1 với các nhiệt độ gắn mồi: 60
0
C, 60,5
0
C,
61
0
C, 61,5
0
C
Hình 14. (A), (B) Sản phẩm PCR exon 8 gen MLH1
Hình 15. (A), (B) Sản phẩm PCR exon 13 gen MLH1
Hình 16. (A), (B) Sản phẩm PCR exon 14 gen MLH1
Hình 17. (A), (B) Sản phẩm PCR exon 16 gen MLH1
Hình 18. (A), (B) Sản phẩm PCR exon 17 gen MLH1
Hình 19. (A), (B) Sản phẩm PCR exon 18 gen MLH1
Hình 20. (A), (B) Sản phẩm PCR exon 19 gen MLH1
Hình 21. (A), (B) Kết quả phân tích SSCP exon 8 gen MLH1
Hình 22. (A), (B) Kết quả phân tích SSCP exon 13 gen MLH1
Hình 23. (A), (B) Kết quả phân tích SSCP exon 14 gen MLH1
Hình 24. Kết quả phân tích SSCP exon 16 gen MLH1
Hình 25. Kết quả phân tích SSCP exon 17 gen MLH1
Hình 26. Kết quả phân tích SSCP exon 18 gen MLH1
APS
BLB
bp
dNTP
EDTA
FAP
HNPCC
Kb
LOH
MMR
MSI
NST
PCR
RFLP
RT-PCR
SNP
SSCP
SSR
TLB
TAE
TE
TEMED
Deoxyribonucleic Acid
Ribonucleic Acid
Ribonuclease
Ammonium persulphate
cặp bazơ nitơ
Deoxyribonucleotit triphotphat
Hội chứng u tuyến polyp theo dòng
họ
Ung thƣ ruột kết không polyp di
truyền
Kilobazơ
Mất tính dị hợp tử
Sửa chữa bắt cặp sai
Tính bất ổn vi vệ tinh
Nhiễm sắc thể
Phản ứng chuỗi nhờ polymeraza
Tính đa hình độ dài đoạn giới hạn
PCR phiên mã ngƣợc
Tính đa hình đơn nucleotit
Phân tích đa hình cấu hình sợi đơn
Trình tự lặp lại đơn giản
Dung dịch đệm phân giải tế bào mô Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
1
MỞ ĐẦU
ở các nƣớc đang phát triển. Nguy cơ ung thƣ đại trực tràng tăng cao hơn ở những
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
2
ngƣời có tiền sử viêm đại tràng hoặc trong gia đình, dòng họ có ngƣời bị ung thƣ
đại trực tràng [3].
Ung thƣ ruột kết không polyp di truyền (HNPCC - Hereditary
Nonpolyposis Colorectal Cancer), còn đƣợc gọi là hội chứng Lynch chiếm 15%
các trƣờng hợp ung thƣ đại trực tràng. Đây là hội chứng di truyền trội do gen
trên
nhiễm sắc thể thƣờng gây ra. Những đột biến gây bất hoạt ở tế bào mầm
của một trong các gen sửa chữa bắt cặp sai (MMR) bao gồm gen MLH1, MSH2,
MSH6 và PMS2, dẫn đến sự thay đổi hoạt tính protein, làm bất hoạt hệ thống sửa
chữa bắt cặp sai là nguyên nhân gây HNPCC. Nhiều nghiên cứu cho thấy, các
đột biến trong gen MLH1 chiếm khoảng 50% trong số các đột biến xác định
đƣợc ở các gen MMR [2, 5]. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về gen MLH1
đƣợc thực hiện ở rất nhiều quần thể ngƣời khác nhau. Tại Việt Nam, xét nghiệm
di truyền trong chẩn đoán ung thƣ nói chung và ung thu đại trực tràng nói riêng
hầu nhƣ chƣa đƣợc thực hiện. Việc phát hiện những biến đổi di truyền trong các
gen MMR liên quan đến ung thƣ đại trực tràng có khuynh hƣớng di truyền, nhằm
đƣa ra những kết quả nghiên cứu bƣớc đầu về gen MLH1 ở bệnh nhân ung thƣ
đại trực tràng tại Việt Nam góp phần cung cấp dữ liệu về đột biến ở gen này và
mở ra hƣớng nghiên cứu về các gen MMR khác, ứng dụng trong chẩn đoán sớm
ung thƣ ruột kết không polyp di truyền tại Việt Nam là rất cần thiết.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài
“Sàng lọc đột biến gen sửa chữa bắt cặp sai MLH1 liên quan đến ung thƣ
ruột kết không polyp di truyền ở ngƣời Việt Nam”.
Đề tài đƣợc thực hiện tại phòng thí nghiệm Phân tích di truyền thuộc Trung
1.1.2. Gen ung thư và gen ức chế khối u
Gen ung thƣ (oncogenes) có thể định nghĩa là dạng gen đột biến làm tăng
nguy cơ ung thƣ hoặc làm thúc đẩy sự phát sinh ung thƣ. Các gen ung thƣ cũng
có thể đƣợc coi nhƣ các dạng alen đặc biệt của các gen bình thƣờng xuất hiện do
kết quả của đột biến [3].
Các cá thể đƣợc truyền các gen ung thƣ phát sinh từ các tế bào mầm sinh
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
4
dục (còn gọi là các gen ung thư bẩm sinh) từ bố, mẹ sẽ mang gen ung thƣ này
trong hầu hết các tế bào của cơ thể, ở cả các tế bào sinh dƣỡng và các tế bào
sinh dục (những cá thể này đƣợc gọi là các thể mang). Ngƣợc lại, các gen ung
thƣ phát sinh từ các tế bào sôma sẽ không đƣợc truyền cho các thế hệ sau [17].
Các khối u tích lũy dần các gen ung thƣ khi chúng tăng trƣởng. Sự tích
lũy các gen đột biến gây ung thƣ có thể diễn ra theo ba con đƣờng: 1) Đƣợc
truyền qua dòng sinh dục, 2) Do đột biến tự phát trong tế bào sôma và 3) Do sự
lây nhiễm của virut.
Các gen ung thƣ quan trọng có thể đƣợc nhóm lại theo chức năng bình
thƣờng của chúng trong một tế bào. Các tiền gen ung thƣ (Proto-oncogenes) là các
gen có vai trò quan trọng, ví dụ điều hòa sự sinh trƣởng tế bào, sinh sản và biệt hóa
tế bào. Các gen tiền ung thƣ có thể đƣợc kích hoạt và trở thành gen ung thƣ thông
qua đột biến điểm, sao chép hoặc chuyển đoạn. Các gen ung thƣ đƣợc di truyền trội,
vì chỉ có một đột biến là đủ gây ra thay đổi chức năng tế bào, tuy nhiên, các gen ung
thƣ hiếm khi là nguyên nhân gây ra sự nhạy cảm di truyền ung thƣ.
Mặt khác, gen ức chế khối u là những gen khi bị bất hoạt không còn ức chế
sự sinh sản của tế bào có thể gây tổn thƣơng ADN và do đó cung cấp cho các khối u
một lợi thế tăng trƣởng. Knudson quan sát thấy rằng các gen ức chế khối u là các
gen lặn, cần phải có “cú đánh thứ hai” (cả hai alen trở thành bất hoạt) cho sự phát
Hình 1. Các con đường hình thành ung thư đại trực tràng [3]
1.2. Hội chứng ung thƣ ruột kết
Ung thƣ ruột kết hay còn gọi là ung thƣ đại trực tràng là một loại ung thƣ
biểu mô rất thƣờng gặp. Đây là một trong những bệnh ung thƣ biểu mô phổ biến
nhất trên thế giới, là ung thƣ gây tử vong đứng thứ hai ở Mỹ và đang có xu hƣớng
tăng lên ở các nƣớc đang phát triển [8, 19]. Tại Việt Nam, tỷ lệ mắc ung thƣ đại
trực tràng chỉ sau ung thƣ dạ dày. Tƣơng tự nhƣ các loại ung thƣ khác, nguyên nhân
gây ra ung thƣ đại trực tràng có thể là do đột biến phát sinh trong quá trình phát
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
6
triển cá thể (ung thƣ thứ phát) hoặc đƣợc di truyền từ cha mẹ. Rất khó xác định chắc
chắn sự di truyền các gen ung thƣ góp bao nhiêu phần vào sự phát sinh ung thƣ trực
tràng, nhƣng con số ƣớc tính về tỉ lệ ca ung thƣ trực tràng liên quan đến các gen ung
thƣ bẩm sinh vào khoảng 15 - 50%. Độ tuổi mắc bệnh trung bình khoảng 45 – 50,
nhƣng cũng có thể sớm hơn ở giai đoạn thanh thiếu niên và gần đây có xu hƣớng trẻ
hoá với nhiều trƣờng hợp mắc bệnh ở độ tuổi 18 - 20 [47].
Ung thƣ đại trực tràng (Colorectal cancer – CRC) đƣợc chia thành 3 dạng
chính là rải rác, gia đình và di truyền. Trong đó, ung thƣ ruột kết rải rác (không di
truyền) chiếm 65-85%, ung thƣ ruột kết gia đình chiếm tỉ lệ 10%-30% và ung thƣ
đại trực tràng di truyền chiếm khoảng 5% trong tổng số các dạng ung thƣ ruột kết
(Hình 2).
Hình 2. Các phân nhóm chính của ung thư ruột kết [11]
Ung thƣ đại trực tràng di truyền lại đƣợc chia thành 3 nhóm chính: Sinh
polyp u tuyến theo dòng họ (FAP), Ung thƣ ruột kết không polyp di truyền
FAP (1%)
Các hội chứng
ung thư ruột
hiếm gặp khác
(<0.1%)
R
R
ả
ả
i r
i r
á
á
c (không di truy
c (không di truy
ề
ề
n)
n)
(
(
65%
65%
–
–
85%)
85%)
Theo dòng họ
(10%–30%)
HNPCC (5%)
500 gia đình HNPCC [42]. Những bệnh nhân HNPCC hình
thành ung thƣ ở tuổi
còn trẻ, điển hình là khoảng giữa tuổi 40, nhƣng cũng có thể sớm hơn ở
giai
đoạn thanh thiếu niên
[34].
Bƣớc đầu tiên có thể tiến hành xét nghiệm đối với các cá thể có nguy cơ mắc
bệnh cao từ các quần thể đƣợc phân lập [44]. Tuy nhiên, trong số các gia đình đƣợc
chẩn đoán lâm sàng với hội chứng Lynch, tỷ lệ đột biến MMR thay đổi đáng kể
giữa các nghiên cứu khác nhau, dao động khoảng từ 30 - 90% [32]. Trong các gia
đình âm tính với đột biến MMR, nguyên nhân vẫn chƣa đƣợc giải thích rõ ràng,
nhƣng có thể giải thích do sự thay đổi cấu trúc phức tạp nhất định cũng nhƣ những
thay đổi điều hòa trong các vùng không mã hóa [53]. MSI đƣợc sử dụng để kiểm tra
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
8
trực tiếp xem tình trạng thiếu hụt MMR (một kiểu hình đột biến) tham gia vào các
loại ung thƣ cụ thể.
Mặc dù, tất cả các tế bào ở những bệnh nhân mắc hội chứng Lynch mang
một đột biến gen MMR ("cú đánh đầu tiên"), nhƣng sự phát triển khối u yêu cầu
thêm sự bất hoạt thể soma của các alen kiểu dại còn lại ("cú đánh thứ hai") trong
một mô đích. Đột biến dòng mầm trong gen MMR dẫn đến sự tích lũy các lỗi sao
chép, chủ yếu là tại các trình tự ADN ngắn lặp đi lặp lại trong các tế bào khối u và
làm phát sinh các dấu hiệu phân tử của hội chứng Lynch. Sự bất ổn vi vệ tinh (MSI)
đóng góp đối với ung thƣ thông qua sự tăng tỷ lệ đột biến trong cả trình tự vi vệ tinh
và các gen quan trọng trong ức chế ung thƣ. ADN từ các khối u HNPCC cho thấy
11
23
Các ung thƣ khác liên kết HNPCC
6,5
16
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
9
Xét nghiệm di truyền dự đoán cho các đột biến dòng mầm trong các gen
MMR nhƣ MLH1 hoặc MSH2 có thể cho phép xác định HNPCC theo dòng họ, tạo
điều kiện thuận lợi cho việc điều trị sớm và giảm tỷ lệ tử vong. Vì vậy, sàng lọc các
đột biến gen MMR có tầm quan trọng lâm sàng trực tiếp cho tƣ vấn và quản lý các
gia đình HNPCC.
Việc xác định thể mang bệnh thƣờng dựa trên các thể đƣợc sàng lọc từ các
gia đình đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế cho hội chứng này, cụ thể là tiêu chuẩn
Amsterdam I và II hoặc tiêu chuẩn ít nghiêm ngặt hơn đƣợc gọi là chỉ dẫn Bethesda
[52].
1.3.2. Đặc điểm lâm sàng và phổ khối u
Khi hội chứng Lynch đƣợc mô tả lần đầu tiên, nó đƣợc coi là một hội chứng
dòng họ đặc trƣng bởi sự gia tăng của bệnh ung thƣ nội mạc tử cung và trực tràng.
Tuy nhiên, các khối u có nguy cơ tƣơng đối cao so với quần thể chung đƣợc coi là
các khối u của hội chứng Lynch [54]. Vì vậy, thuật ngữ ung thƣ ruột kết không
polyp di truyền có thể là quá hạn chế và hội chứng Lynch đã đƣợc đề xuất nhƣ một
tên thích hợp hơn để bao phủ hội chứng này [49, 50].
Việc chẩn đoán của HNPCC có thể đƣợc thực hiện trên cơ sở các tiêu chuẩn
lâm sàng Amsterdam hoặc bằng cách kiểm tra di truyền phân tử của các đột biến
dòng mầm trong một gen sửa chữa bắt cặp sai (MMR). Năm 1990, tập đoàn hợp tác
quốc tế về ung thƣ đại trực tràng không polyp di truyền đã thành lập các tiêu chí với
Những bệnh nhân mắc HNPCC thƣờng hình thành ung thƣ khi còn khá trẻ,
trung bình là 40 tuổi, có những trƣờng hợp còn phát bệnh sớm hơn. Những ngƣời
mang đột biến HNPCC dòng mầm không những có nguy cơ cao phát sinh bệnh ung
thƣ trực tràng mà còn làm tăng nguy cơ mắc một số bệnh ung thƣ khác nhƣ nội mạc
tử cung, dạ dày, buồng trứng, ruột non, gan, đƣờng tiết niệu trên, não, da 80%
ngƣời mắc HNPCC có nguy cơ sẽ mắc ung thƣ đại trực tràng. Tuổi trung bình của
ngƣời mắc bệnh ung thƣ đại trực tràng đơn phát là 61 tuổi, trong khi các bệnh nhân
HNPCC đều phát triển ung thƣ ở độ tuổi trung bình là 42, tức là sớm hơn khoảng 20
năm. Đối với phụ nữ, 20 - 60% bệnh nhân HNPCC có nguy cơ mắc ung thƣ nội
mạc tử cung. Tuổi trung bình của chẩn đoán ung thƣ nội mạc tử cung là 46 - 62
tuổi. Trong số những phụ nữ có HNPCC phát triển thành cả ung thƣ ruột kết và ung
thƣ nội mạc tử cung khoảng 50% xuất hiện ung thƣ nội mạc tử cung trƣớc [23].
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
11
Trong HNPCC, tuổi trung bình của chẩn đoán ung thƣ dạ dày là 56 tuổi, với ung
thƣ u biểu mô đƣờng ruột là loại bệnh lý phổ biến nhất đƣợc báo cáo. HNPCC kết
hợp với ung thƣ buồng trứng có độ tuổi chẩn đoán trung bình là 42,5, khoảng 30%
đƣợc chẩn đoán trƣớc tuổi 40 (Bảng 2) [33].
Bảng 2. Thống kê các bệnh ung thƣ liên quan đến HNPCC [33]
Ung thƣ liên quan đến
HNPCC
Tỷ lệ mắc
HNPCC
Nguy cơ
mắc bệnh
Tuổi phát
bệnh
khám lâm sàng, thăm dò cận lâm sàng góp phần xác định khả năng mắc hay không
mắc ung thƣ của bệnh nhân. Tuy nhiên, các phƣơng pháp này không giúp chúng ta
xác định chắc chắn nguyên nhân ung thƣ hoặc nếu phát hiện ra thì bệnh nhân cũng
ở giai đoạn muộn. Vì thế, để xác định chính xác khả năng mắc ung thƣ cũng nhƣ
xác định đƣợc loại ung thƣ, từ đó đƣa ra phác đồ điều trị bệnh ung thƣ nhất thiết
phải dùng các phƣơng pháp sàng lọc sớm bằng các kỹ thuật sinh học phân tử: chẩn
đoán tế bào học, các xét nghiệm huyết học, chẩn đoán mô bệnh học Khi chẩn
đoán, các mẫu mô trực tràng có thể đƣợc phân lập để phân tích ADN. Nhờ tính phổ
biến và dễ tiếp cận, các khối u trực tràng là mô hình lí tƣởng để nghiên cứu về các
gen đóng góp vào sự phát sinh khối u.
1.4. Cơ sở phân tử của HNPCC
Nghiên cứu về cơ sở phân tử của HNPCC bao gồm các hƣớng tiếp cận
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
12
bổ trợ đƣợc áp dụng bởi nhiều nhóm nghiên cứu khác nhau. Năm 1993, việc
khám phá một sai hỏng mới và ít gặp trong sửa chữa ADN ở các tế bào ung thƣ
đại trực tràng cung cấp một mấu
chốt quan trọng
.
Một nhóm đứng đầu là
Manuel Perucho, trong khi nghiên cứu những
đột biến mất đoạn và đột biến
khuếch đại gen để có thể chỉ ra những gen ung thƣ và các gen ức chế khối u mới,
thay vào đó đã tìm thấy những biến đổi soma về độ dài của các yếu tố lặp lại
cao đã đƣợc biết nhƣ là các vi vệ tinh. Một nhóm độc lập do Stephen
Thibodeau đứng đầu cũng đã tìm thấy những trình tự vi vệ tinh bị biến đổi và thấy
rằng chúng có thể liên quan đến các khối u ở đoạn đầu ruột kết. Quan sát này
nội mạc tử cung [57].
Một thang chuẩn đƣợc sử dụng để đánh giá sự bất ổn vi vệ tinh trong mô
khối u và mô bình thƣờng [10]. Một khối u đƣợc phân loại nhƣ sau:
- MSI cao nếu có nhiều hơn 30% sự bất ổn.
- MSI thấp nếu ít hơn 30% sự bất ổn.
- MSI ổn định nếu không có sự bất ổn.
Hình 3. Sửa chữa bắt cặp sai ở trình tự vi vệ tinh [10]
MSI có thể đƣợc phát hiện trong hơn 90% các khối u HNPCC. Khoảng 12 -
17% các khối u ngẫu nhiên cũng cho thấy MSI [5, 47]. Khoảng 10 - 20% ung thƣ
đại trực tràng xảy ra ở những cá thể không đƣợc biết là có hoặc nghi ngờ có
HNPCC có MSI gây ra bởi sự im lặng của gen MLH1 do sự methyl hóa hoặc gây ra
do đột biến soma ở các gen sửa chữa bắt cặp sai [22]. Do đó, MSI trong một u tuyến
đã đƣợc xác định là một yếu tố dự báo tốt về đột biến sửa chữa bắt cặp sai dòng
mầm tiềm ẩn [16, 30]. Tuy nhiên, vì nhiều u tuyến liên quan đến HNPCC không thể
hiện MSI nên sự vắng mặt của MSI trong các mẫu này không loại trừ HNPCC [31].
1.4.2. Cơ chế sửa chữa ADN bắt cặp sai (MMR - Mismatch Repair)
Trong quá trình sao chép ADN, các bazơ bắt cặp sai ngay lập tức đƣợc sửa
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
14
chữa bằng phức hợp ADN polymeraza sao chép, có chức năng đọc sửa. Kết quả là
tỷ lệ lỗi của quá trình sao chép ADN theo thống kê chỉ là 10
-12
bazơ. Mức độ chính
xác này cho thấy chỉ dƣới 1% tế bào sẽ mang bazơ bắt cặp sai trong một pha S hoàn
chỉnh. Bên cạnh cơ chế sửa lỗi của ADN polymeraza, các bazơ bắt cặp sai còn đƣợc
xử lý nhờ cơ chế sửa chữa bắt cặp sai (MMR). Rất hiếm trƣờng hợp các bazơ bắt
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
15
Hình 4. Cơ chế sửa chữa bắt cặp sai ở E.coli [18]
Cơ chế sửa chữa bắt cặp sai diễn ra ngay trong quá trình sao chép ADN.
Ngoài quá trình methyl hóa xảy ra đối với nucleotit A ở trình tự [GA
m
TC], quá trình
methyl hóa còn xảy ra đối với nucleotit C ở trình tự CC
m
(A/T)GG. Quá trình methyl
hóa đƣợc thực hiện nhờ enzym ADN methyl tranferaza [17, 27].
Cơ chế MMR ở eukaryota cũng hoạt động tƣơng tự nhƣ cơ chế hoạt động ở
vi khuẩn (E. coli). Dạng tƣơng đồng với mutS vi khuẩn của eukaryota đƣợc gọi là
dạng tƣơng đồng mutS hay MSH đƣợc tìm thấy ở nấm men (γMSH) và ở các tế bào
ngƣời (hMSH). Sự kết hợp một số dạng protein MSH tạo ra các phức hợp có chức
năng giống với protein MutS ở vi khuẩn. Dạng tƣơng đồng với mutL vi khuẩn của
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
16
eukaryota đƣợc gọi là dạng tƣơng đồng mutL hay MLH cũng đƣợc tìm thấy ở nấm
men (γMLH) và ở các tế bào ngƣời (hMLH). Tuy nhiên, các protein do các gen
MLH mã hóa sẽ không thực hiện đƣợc chức năng mà phải kết hợp với protein do
một số gen PMS và MSH quy định (γPMS, γMSH ở nấm men và hPMS, hMSH ở
ngƣời) mới có chức năng giống nhƣ protein MutL ở vi khuẩn [20, 26].
MutS
hMSH2
hMSH6
2p21-22
2p16
40
10
HNPCC điển hình
HNPCC không điển
hình
MutL
hMLH1
hPMS1
hPMS2
3p21
2p31-33
7p22
50
Hiếm
<2
HNPCC điển hình
HNPCC điển hình
Hội chứng Turcot
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Lê Thị Lan Anh Cao học K18
17
Trong khi các bƣớc đầu tiên của quá trình MMR ở vi khuẩn liên quan tới