I HC QUI
I HC KHOA HC T
KHOA SINH HC
Hoàng Thị Thùy Dung PHÂN TÍCH ĐỘT BIẾN MẤT ĐOẠN 4977 bp CU
̉
A DNA TY THỂ
Ở BỆNH NHÂN UNG THƢ ĐẠI TRỰC TRÀNG c thc nghim
: 60. 42. 30 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. Trịnh Hồng Thái i
BẢNG KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẤT
Viết tắt
Viết đầy đủ
SDS
Sodium dodecyl sulfate
SNP
SSCP
TBE
Tris borate EDTA
TNM
Tumor Node Metastasis
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1
13 gen mã hóa cho các protein tham gia chuỗi hô hấp tế bào [7].
Bảng 2
Các gen mã hóa cho 22 tRNA của genome ty thể [7]
Bảng 3
Hệ thống phân loại TNM đối với ung thƣ đại trực tràng
Bảng 4
Thống kê mẫu sử dụng
Bảng 5
Các hóa chất đƣợc sử dụng trong nghiên cứu
Bảng 6
Các thiết bị đƣợc sử dụng trong nghiên cứu
Bảng 7
Các cặp mồi đƣợc sử dụng trong phản ứng PCR
Bảng 8
Thành phần phản ứng PCR với thể tích phản ứng 12,5 l
Bảng 91
Thành phần phản ứng ủ enzyme với thể tích 30 µl
Bảng 10
Sơ đồ cấu tạo mtDNA người
Hình 3
Các bệnh liên quan đến rối loạn ty thể
Hình 4
Một số bệnh ung thư liên quan đến đột biến ty thể
Hình 5
Hình ảnh đại trực tràng
Hình 6
Các giai đoạn phát triển của ung thư đại trực tràng
Hình 7
Đột biến mất đoạn 4977 bp trong mtDNA
Hình 8
Minh họa sự bắt cặp của hai cặp mồi 4977
1 và 4977
2 trên
khuôn của mtDNA bị đột biến mất đoạn 4977 bp
Hình 9
Minh họa sự cắt của enzyme HaeIII đối với sản phẩm PCR của đột
biến mất đoạn 4977 bp
Hình 10
Hình ảnh điện di DNA t ổng tách chiết từ mô bệnh nhân ung thư
đại trực tràng
Hình 11
Ảnh điện di kiểm tra các sản phẩm của phản ứng PCR của mtDNA
ở cả mẫu u và lân cận u
Hình 12
Ảnh kết quả điện di sản phẩm PCR có đối chứng âm của mtDNA
Hình 13
1.3.2. M git bin mn 4977 bp xy ra trong mtDNA
i tr 23
1.3.3. u bii ca 24
1.3.4. t bin mtDNA Vit Nam 29
CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP 30
2.1. NGUYÊN LIỆU 30
2.1.1. u 30
2.1.2. t 31
2.1.3. Thit b 31
2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32
2.2.1. t DNA tng s t 32
2.2.2. Khut bin mn 4977 bp mtDNA bng PCR 33
2.2.3. X n phm PCR khu t bin m n 4977 bp
mtDNA bng enzyme HaeIII 37
2.2.4. ch sn ph
extraction 38
2.2.5. n di kim tra sn ph 39
2.2.6. . 40
2.2.7. 41
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42
3.1. ĐC ĐIỂM BỆNH HỌC LÂM SÀNG CỦA CÁC BỆNH NHÂN
UNG THƢ ĐẠI TRỰC TRÀNG TRONG NGHIÊN CỨU 42
3.2. KẾT QUẢ TÁCH CHIẾT DNA TỔNG SỐ TỪ MẪU MÔ UNG
THƢ ĐẠI TRỰC TRÀNG 43
3.3. KẾT QUẢ KHUẾCH ĐẠI ĐỘT BIẾN MẤT ĐOẠN 4977 bp CU
̉
̉
M BÊ
̣
NH HO
̣
C LÂM
SÀNG CỦA BÊNH UNG THƢ ĐẠI TRỰC TRÀNG 51
3.6.1. Kht bin mn 4977 bp trong mtDNA ca b
i tr 51
3.6.2. Kht bin mn 4977 bp trong mtDNA ca b
i tr
52
3.7. THỐNG KÊ MỨC ĐỘ HETEROPLASMY XẢY RA TRONG DNA
TY THỂ 54
KẾT LUẬN 58
KIẾN NGHỊ 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO 60
PHỤ LỤC I
1.
Luận văn thạc sĩ Hoàng Thị Thùy Dung
Đại học Khoa học Tự nhiên 1 K19
Sinh học
MỞ ĐẦU
Ty th (mitochondria bin p
trung tâm năng lượng ca t
t hng t s dc
ng trong nhi
t trung gian
gl ca t ng hp
ng hp steroid, to nhi [12,36]. H gen ty
th n sao DNA ty th u
c khong 15000 17000 bp, cha 37
protein trong chu d b t
l t bi a
mt h c lp v vng mt cc protein
bo v a cha DNA m n. (3) H gen ty th
lu u:
“Phân tích đột biến mất đoạn 4977 bp cu
̉
a DNA ty th ể ở bệnh nhân ung
thƣ đại trực tràng”
vi m
l t bin mn 4977
bnh
i tr
l t bin m n 4977
mtDNA v
i trg
i Vit Nam.
c thc hin t c c c
m Tr i hc Khoa
hc T i hc Qui. Luận văn thạc sĩ Hoàng Thị Thùy Dung
Đại học Khoa học Tự nhiên 3 K19
Sinh học
yhng 0,5-
Luận văn thạc sĩ Hoàng Thị Thùy Dung
Đại học Khoa học Tự nhiên 4 K19
Sinh học
3%, DNA khong 0,024 a mng l
p ca t
a chui chuy n t NADP
cytochrome reductase [18].
Hoạt động của ty thể: vn chuy
n
ng cn ca
ng h y ra trong ty th
c sn xut bp ty th c s dng trong tng hp ATP
bi m rt phc tp g oxidative
phosphorylation ng
chuy t, to
gc t ng calcium, tng ht theo a t
apoptosis)[12,18].
Sự sinh sản của ty thể: di truyc l
sinh sn b m con. th
i mi mt na s ng ty th trong t ng mtDNA
ging vi DNA vi khun v ging
nhau v tng hp protein gia ty th c cho
rng ty th t qu ca s cng sinh ca dng vi khun hi
a t 3].
1.1.1. Cấu trúc genome ty thể
Trong hu h
(Hình 2). Hai s t d ng
c gi n
ND4L, MT
ND5, MT
ND6
NADH dehydrogenase
(Phc h I)
MT
CYTb
Coenzyme Q
Cytochrome c
reductase / Cytochrome b (Phc h III)
MT
COI, MT
COII, MT
COIII
Cytochrome c oxidase (Phc h IV)
MT
ATP6 , MT
ATP8
ATP synthase
Trong s
MTTN
Aspartic
Asp
D
MTTD
Cysteine
Cys
C
MTTC
Glutamic
Glu
E
MTTE
Glutamine
Gln
Q
MTTQ
Glycine
Gly
G
MTTG
Histidine
His
H
MTTH
Isoleucine
Ile
I
MTTI
Leucine
W
MTTW
Tyrosine
Tyr
Y
MTTY
Valine
Val
V
MTTV
Luận văn thạc sĩ Hoàng Thị Thùy Dung
Đại học Khoa học Tự nhiên 7 K19
Sinh học
a ty th bao gm tt c 4 ti ca phc h II (succinate
dehydrogenase), ti DNA polymerase a ty th n ca
RNA polymerase ca ty th, yu t a ty th
ribosome ca ty thu t i cht ca ty th
m
it : UAG
ba k ba kt
c
DLoop (Displacement Loop) chu t
a mtDNA [39].
1.1.2.
Sự nhân đôi của mtDNA: DNA ty th m khu.
S n DNA bu t O
H
s dng mt primer RNA tng hp t b
ch ng li gi tht s thuyt ph
cu ht ty th tp trung n gia c b phc coi
ng cn
cu kh b m
mt s u v c di truyn
t bng hp gp mt s t s i gim, ong
mt, ve su [25].
1.1.3. 4,53].
Khong 90% protein ca ty th
vy, mtDNA ch t s
ng r
ch c thc hin
nh
c tng
hp trong t t ri vn chuyn
n ty th [11].
Hình 3: Các bệnh do loạn ty thể [53]
i lon ty th (hay bnh do ty th t
bin c gen ty th (Hình 3). Mt s ri lon ty th ch n
mng ri lon n rt nhi
m ni tri.
Luận văn thạc sĩ Hoàng Thị Thùy Dung
Đại học Khoa học Tự nhiên 9 K19
Sinh học
Các rối loạn ty thể do DNA nhân: Nht bi
t nhng ri lon chun s hp
Sinh học
lo, lit thn kinh th gn Lebe LHON (Lebe
hereditary optic neuropathy), y nhim acid
lactic vu chng git qu (hi chng
kinh co gi t m
(CPEO), hi chc, ting, thi
bm toan ng thn. t bin protein ca chui
p t mc
i chng Leigh. t bin mn: lit
mi
chng Kearn Sayre (Kearn c
(Dia t bi p vn
u (Exercise intolerance and myoglobutinuria) [36].
Mi t
t i ng
ng, tt c mtDNA ging ht nhau (homoplasmy)t bii
cng ch n mt s b
b (heteroplasmy).
[32].
sinh hc nhn bnh sm [17].
1.2.2. M ct bin mtDNA vi b
u ca di truyn hc.
t bic ghi nhng b
c bit lt bim.
t bing gt bin thay th, mt hot s
t bin u n lp nh vi v tinh c trong
12,14].
gi c ng dt
ch cu dng tt bin
i n ln nht
bin ti dng (homoplastic) trong t 17]. Mt trong
nh
ch i tru
biu hit bin mtDNA [20]. Nht biy
tiu phn ca phc h I (ND1, ND4L, ND5),
phc h III (cytochtome b), phc h t c t
bi y, nht bin mtDNA u khin DLoop
y ra bng tr u
Loop b t bi 310),
d b tc do s tc vi
n t [33].
c tiu loi ung
(Hình 4) [13]c xut bn trong 10
c ng s th d d
liu t Medline vi t kt bin l
Luận văn thạc sĩ Hoàng Thị Thùy Dung
Đại học Khoa học Tự nhiên 12 K19
Sinh học
cng s ti ng
n t y s t trong c
ty th gia bng [38]. H ti
chi tiu bn s bt nh cn lp li ngn
ct bi
y l DNA scanning m tra
nhi mu bin
th c nhn d23,24].
Mt bi
li lon ty th i u ng qua li ca
v [37]t bi
i tr gan, tuyn tin lit, tuyn t
phn th c khi
xut nht bin xy ra sn tin
trin khi vi trg t c kha
n th bt nh trong h
y a
n th u khin D Loop [24].
t bi
trong h gen ty th bc NIST (National Institute of
dng h thn di mao dn.
Nhm h tr mn sm triu ch
Luận văn thạc sĩ Hoàng Thị Thùy Dung
Đại học Khoa học Tự nhiên 14 K19
Sinh học
m t
bih t a khi u. Kt qu ra r
thn di mao d u chng
u chng xu
.
to l th sinh h
[31].
1.2.3. -
t bin mn 3895 bp xy ra gi p li hai
u ti v n mt bao g
u khin D n gen tRNA
Met
a phc h i
ni nhy, mt quan tri vi h gen
ty th ng trc tin cha ty th [23
k thut Rec s d ng s bn copy
ct bin mng v c tip vi
c ly u hi
da [32u ch ra rng m ct bi
n s n ca khi u, c th n sut bi l thun vi
s tit tr kt qu
s dt bin mn 3895 bp mtDNA
t ch th sinh h ng m tii v
mt tri.
t bin mn 4977 bp ca mtDNA (t bin mn
xy ra gi p li u ti v 84708482
1344713495 i ph bin nht trong mtDNA n trong
mt s loi khi u ci bao gm c , thc qun, ung
, i, khi u tuy [6,22].
Luận văn thạc sĩ Hoàng Thị Thùy Dung
Đại học Khoa học Tự nhiên 16 K19
Sinh học
nh nht bin mn ph bic nhn dt nhiu
my ra trong h gen ty th ca t
n nay nht bin mn ng n s khoa hc.
t bin mn xy ra ph bin trong h
xut hin vi tn s cao, mc
t bin mtDNA cao gp 17 ln so vt bi
. Th hai, s bn copy cao (t
n sao mtDNA trong mi t so v
n th n thi
Th ba, s di truyn ca h gen ty th c lp vi h
di bo th [22]. Mt bin
mtDNA x
t bi cung cp mg c ng
n s tin b ca khoa h
cp mt s t bin mtDNA nhanh
tin c[14].
, genome
Sinh học
i trt trong nhng lo bin nh
gii hin nay, chim t l cao th ng hc chu
gii ng 1 triu ca mc ma triu ca t
vong [40]. T l mc b l b c
n (M, Nht) cao gp 410 lc t, s
ng b c
s i si trn
n sau 4550 tui, tu (kho
ng tr ng, sinh hot, s dng nhiu bia, thu
[30].
1.3.1.2. Nguyên nhân gây ung thư đại trực tràng
i trt ngun t mt polyp tuyn khng polyp
ph bin i tri kh
n nh vi m lon sn cao ri
n lu
li cho r mt s
ng ca di khi u [21, 35c ch
ra rt nhiu ni trt c u dn
n vic bii bnh hc xy ra i trng.
Th
Yu t di truyn: Hon ut hoc ch khi
u, sai hng trong sa ch
Yu t
d
th ng bii trong t
tui, ging tc hay nhim vinyl chlorid, anabolic steroid hoi lon