ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG 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 THƯ RUỘT KẾT KHÔNG POLYP DI TRUYỀN Ở
NGƯỜI VIỆT NAM
Chuyên ngành: Di truyền học
Mã số: 60 42 70
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Hồng Vân
Hà Nội
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Hồng Vân - người
thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất và giúp đỡ tôi
trong suốt quá trình học tập, rèn luyện và nghiên cứu tại trường.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới ThS. Trần Thị Thùy Anh, người
thầy đã giúp đỡ và chỉ bảo tôi rất nhiều kiến thức và kinh nghiệm trong nghiên cứu
khoa học kể từ khi tôi bắt đầu tiến hành nghiên cứu và thực hiện luận văn khoa học.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể các thầy cô giáo Bộ môn Di truyền học,
Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên; các anh, chị, em Phòng Sinh
học thụ thể và phát triển thuốc thuộc phòng Thí nghiệm trọng điểm công nghệ
Enzym và Protein đã tạo mọi điều kiện về cơ sở, vật chất và giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình nghiên cứu đề tài.
1.5. Một số kỹ thuật di truyền sử dụng trong nghiên cứu HNPCC
32
Những phương pháp thường được dùng có thể kể đến như RT-PCR
(Reverse Transcription - Polymerase Chain Reaction), RAPD-PCR
(Random Amplified Polymorphic DNA), SSR (Simple Sequence
Repeat), AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism), PCRRFLP (Restricted Fragment Length Polymorphism), PCR-SSCP (Single
Strand Conformation Polymorphisms)....................................................33
1.5.1. Kỹ thuật PCR.................................................................................33
1.5.2. Kỹ thuật PCR phiên mã ngược (RT-PCR: Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction)...................................................................33
1.5.3. Kỹ thuật phân tích các trình tự lăp lại đơn giản (SSR - Simple
Sequence Repeat)....................................................................................34
1.5.5. Kỹ thuật phân tích đa hình sợi đơn (SSCP: Single Strand
Conformation Polymorphism).................................................................35
1.5.6. Phương pháp giải trình tự ADN....................................................37
1.6.1. Mục tiêu nghiên cứu......................................................................38
1.6.2. Nội dung nghiên cứu của đề tài.....................................................38
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................39
2.1. Vật liệu nghiên cứu
39
2.2.1. Thu thập và bảo quản mẫu............................................................40
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................46
3.1. Tách chiết ADN tổng số
46
3.2. Phản ứng PCR
48
3.3.Kết quả phân tích SSCP
57
3.5. Kết quả giải trình tự ADN và so sánh trình tự
71
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Các con đường hình thành ung thư đại trực tràng
Hình 2. Các phân nhóm chính của ung thư ruột kết
Hình 3. Sửa chữa bắt cặp sai ở trình tự vi vệ tinh
Hình 4. Cơ chế sửa chữa bắt cặp sai ở E.coli
Hình 5. Sửa chữa ADN bắt cặp sai ở người
Hình 6. Con đường dẫn đến ung thư di truyền ở người thông qua đột biến các gen
sửa chữa bắt cặp sai (MMR)
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 được 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: 600C, 60,50C,
610C, 61,50C
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
ARN
RNase
APS
BLB
bp
dNTP
EDTA
FAP
HNPCC
Kb
LOH
MMR
MSI
NST
PCR
RFLP
RT-PCR
SNP
SSCP
SSR
TLB
TAE
TE
TEMED
Tiếng Anh
Deoxyribonucleic Acid
Ribonucleic Acid
Ribonuclease
Dung dịch đệm phân giải tế bào máu
cặp bazơ nitơ
Deoxyribonucleotit triphotphat
Hội chứng u tuyến polyp theo dòng
họ
Ung thư 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 ngược
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
MỞ ĐẦU
Trong hơn 20 năm qua, những phát minh to lớn của di truyền học
phân tử đã góp phần thúc đẩy sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sinh
học. Các kỹ thuật mới như tách dòng gen, tạo ADN tái tổ hợp, giải trình tự
gen và nhiều kỹ thuật sinh học phân tử khác ngày càng được ứng dụng
rộng rãi và có hiệu quả trong việc phát hiện, chẩn đoán và điều trị bệnh,
trong đó có bệnh ung thư.
người có tiền sử viêm đại tràng hoặc trong gia đình, dòng họ có người bị ung thư
đại trực tràng [3].
Ung thư ruột kết không polyp di truyền (HNPCC - Hereditary
Nonpolyposis Colorectal Cancer), còn được gọi là hội chứng Lynch chiếm 15%
các trường hợp ung thư đại trực tràng. Đây là hội chứng di truyền trội do gen
trên nhiễm sắc thể thường 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
được ở các gen MMR [2, 5]. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về gen MLH1
được thực hiện ở rất nhiều quần thể người khác nhau. Tại Việt Nam, xét nghiệm
di truyền trong chẩn đoán ung thư nói chung và ung thu đại trực tràng nói riêng
hầu như chưa được thực hiện. Việc phát hiện những biến đổi di truyền trong các
gen MMR liên quan đến ung thư đại trực tràng có khuynh hướng di truyền, nhằm
đưa ra những kết quả nghiên cứu bước đầu về gen MLH1 ở bệnh nhân ung thư
đại trực tràng tại Việt Nam góp phần cung cấp dữ liệu về đột biến ở gen này và
mở ra hướng nghiên cứu về các gen MMR khác, ứng dụng trong chẩn đoán sớm
ung thư 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 thư
ruột kết không polyp di truyền ở người Việt Nam”.
Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm Phân tích di truyền thuộc Trung
tâm nghiên cứu Khoa học sự sống, Khoa Sinh học và Phòng Sinh học thụ thể và
phát triển thuốc thuộc phòng thí nghiệm trọng điểm công nghệ Enzym và
Protein, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.
Lê Thị Lan Anh
thì tế bào của nó có thể di căn và phát triển tại các mô ở xa tại nơi chúng di
chuyển tới. U di căn có thể gây rối loạn chức năng của các mô khác và dẫn
đến tử vong. Quá trình tăng trưởng của một khối u bắt đầu từ tế bào bị biến
đổi di truyền bất thường này được gọi là quá trình hay sự phát sinh ung thư.
Vì các khối u thường bắt nguồn từ những khối u nhỏ lành tính, rồi sau đó
chuyển sang trạng thái ác tính và di căn, nên trong quá trình phát sinh ung
thư, những tế bào hình thành khối u có xu hướng tích lũy các biến đổi di
truyền và qua đó có những đặc tính mới. Sự tích lũy các gen ung thư ở các tế
bào khối u là căn nguyên của phát sinh ung thư [17].
1.1.2. Gen ung thư và gen ức chế khối u
Gen ung thư (oncogenes) có thể định nghĩa là dạng gen đột biến làm
tăng nguy cơ ung thư hoặc làm thúc đẩy sự phát sinh ung thư. Các gen ung
thư cũng có thể được coi như các dạng alen đặc biệt của các gen bình thường
xuất hiện do kết quả của đột biến [3].
Lê Thị Lan Anh
11
Cao học K18
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
Các cá thể được truyền các gen ung thư phát sinh từ các tế bào mầm
sinh dục (còn gọi là các gen ung thư bẩm sinh) từ bố, mẹ sẽ mang gen ung thư
này trong hầu hết các tế bào của cơ thể, ở cả các tế bào sinh dưỡng và các tế
bào sinh dục (những cá thể này được gọi là các thể mang). Ngược lại, các gen
ung thư phát sinh từ các tế bào sôma sẽ không được truyền cho các thế hệ sau
[17].
Các khối u tích lũy dần các gen ung thư khi chúng tăng trưởng. Sự tích
ổn định di truyền là nguyên nhân gia tăng tỷ lệ đột biến trong cả gen ung thư và gen
ức chế khối u, góp phần cho sự tạo thành các khối u. Một ví dụ về gen trông giữ là
các gen sửa chữa bắt cặp sai (MMR) mở đường cho hội chứng Lynch. Gen “làm
cảnh”, như tên của nó, gián tiếp gây ra ung thư bằng cách thay đổi cảnh quan, có
nghĩa là vi môi trường, tạo thuận lợi đối với sự hình thành khối u. Hiện tượng này
đã được quan sát thấy trong ung thư ruột kết, nơi các môi trường mô đệm bất
thường ảnh hưởng đến sự phát triển và tăng trưởng của các tế bào biểu mô, dẫn đến
sự hình thành ung thư (Hình 1).
Hình 1. Các con đường hình thành ung thư đại trực tràng [3]
1.2. Hội chứng ung thư ruột kết
Ung thư ruột kết hay còn gọi là ung thư đại trực tràng là một loại ung thư
biểu mô rất thường gặp. Đây là một trong những bệnh ung thư biểu mô phổ biến
nhất trên thế giới, là ung thư gây tử vong đứng thứ hai ở Mỹ và đang có xu hướng
tăng lên ở các nước đang phát triển [8, 19]. Tại Việt Nam, tỷ lệ mắc ung thư đại trực
Lê Thị Lan Anh
13
Cao học K18
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
tràng chỉ sau ung thư dạ dày. Tương tự như các loại ung thư khác, nguyên nhân gây
ra ung thư đại trực tràng có thể là do đột biến phát sinh trong quá trình phát triển cá
thể (ung thư thứ phát) hoặc được di truyền từ cha mẹ. Rất khó xác định chắc chắn
sự di truyền các gen ung thư góp bao nhiêu phần vào sự phát sinh ung thư trực
tràng, nhưng con số ước tính về tỉ lệ ca ung thư trực tràng liên quan đến các gen ung
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
bệnh di truyền tương đối phổ biến. Sự nhận biết chậm trễ hội chứng này xảy ra
do ung thư đại trực tràng rất phổ biến trong quần thể, và vì các cá thể bị ảnh
hưởng bởi HNPCC không có các tính trạng có thể phân biệt được, ngoài việc có tỷ
lệ mắc phải ung thư tăng cao. Các nhân tố này đóng góp vào những khó khăn của
việc xác định chắc chắn bệnh [14].
1.3.1. Đặc điểm di truyền của HNPCC
HNPCC là một hội chứng di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường, gây
nên bởi những đột biến dòng mầm gây bất hoạt ở những gen tham gia vào hệ
thống sửa chữa bắt cặp sai (MMR): MLH1, MSH2, MSH6 và PMS2, trong đó chủ
yếu là gen MLH1 và MSH2 [14]. Đa số các đột biến ở gen MLH1 và MSH2 là đột
biến vô nghĩa, nhầm nghĩa hoặc đột biến dịch khung cũng như các thay đổi ảnh
hưởng đến vị trí ghép nối. Tuy nhiên, gần đây hơn, sử dụng kỹ thuật mới cho thấy
trong một số quần thể, một tỷ lệ tương đối lớn của việc thay đổi tác nhân gây bệnh
là sắp xếp lại bộ gen, mất các vùng đa exon, đơn exon, tái bản của gen MLH1 hoặc
gen MSH2. Các đột biến đã biết được phân bố rải rác ở khắp các vùng mã hóa của
các gen này. Mặc dù vậy, ở một vài quần thể (ví dụ Phần Lan, Ba Lan và Hoa Kỳ)
một số thay đổi lặp lại đã được tìm thấy và được mô tả như các đột biến khởi phát .
Cho đến nay, hơn 300 đột biến gen MMR khác nhau đã được xác định trong khoảng
500 gia đình HNPCC [42]. Những bệnh nhân HNPCC hình thành ung thư ở tuổi
còn trẻ, điển hình là khoảng giữa tuổi 40, nhưng cũng có thể sớm hơn ở giai
đoạn thanh thiếu niên [34].
Bước đầu tiên có thể tiến hành xét nghiệm đối với các cá thể có nguy cơ mắc
bệnh cao từ các quần thể được phân lập [44]. Tuy nhiên, trong số các gia đình được
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 chưa được giải thích rõ ràng,
nhưng có thể giải thích do sự thay đổi cấu trúc phức tạp nhất định cũng như những
[54]
Tiền sử cá nhân
Lịch sử gia đình
Tỷ lệ những người
Tỷ lệ những
trong họ không bị bệnh
người bị bệnh ≥ 1
Ung thư đại trực tràng (< 50
(%)
9,1
22
tuổi)
Ung thư đại trực tràng (> 50
Tuy nhiên, các khối u có nguy cơ tương đối cao so với quần thể chung được coi là
các khối u của hội chứng Lynch [54]. Vì vậy, thuật ngữ ung thư ruột kết không
polyp di truyền có thể là quá hạn chế và hội chứng Lynch đã được đề xuất như một
tên thích hợp hơn để bao phủ hội chứng này [49, 50].
Việc chẩn đoán của HNPCC có thể được 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 thư đại trực tràng không polyp di truyền đã thành lập các tiêu chí với
mục đích chẩn đoán lâm sàng các gia đình có HNPCC (tiêu chuẩn Amsterdam I).
Theo tiêu chuẩn Amsterdam I những gia đình đáp ứng các điều kiện sau đây được
coi là mắc HNPCC: (1) Có tối thiểu ba người trong phả hệ mắc ung thư đại trực
tràng; (2) Một người là trực hệ của một trong hai người còn lại; (3) Ít nhất có một
Lê Thị Lan Anh
17
Cao học K18
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
người bị ung thư đại trực tràng ở độ tuổi dưới 50. Sau đó, các tiêu chí này được coi
là quá hạn chế cho các mục đích lâm sàng và được sửa đổi để phù hợp với các bệnh
ung thư khác có liên quan đến HNPCC (tiêu chuẩn Amsterdam II) [51, 52]. Độ
chính xác của một chẩn đoán dựa trên tiêu chuẩn lâm sàng phụ thuộc vào tính chính
xác của các báo cáo về lịch sử gia đình nghiên cứu.
Không giống với FAP, HNPCC không được đặc trưng bởi số lượng
tăng lên của các polyp. Ở các bệnh nhân HNPCC, thường thì số các u tuyến
giống với tỉ lệ chung của quần thể. Tuy vậy, các u tuyến xuất hiện ở các bệnh
năm. Đối với phụ nữ, 20 - 60% bệnh nhân HNPCC có nguy cơ mắc ung thư nội
mạc tử cung. Tuổi trung bình của chẩn đoán ung thư nội mạc tử cung là 46 - 62
tuổi. Trong số những phụ nữ có HNPCC phát triển thành cả ung thư ruột kết và ung
thư nội mạc tử cung khoảng 50% xuất hiện ung thư nội mạc tử cung trước [23].
Trong HNPCC, tuổi trung bình của chẩn đoán ung thư dạ dày là 56 tuổi, với ung
thư u biểu mô đường ruột là loại bệnh lý phổ biến nhất được báo cáo. HNPCC kết
hợp với ung thư buồng trứng có độ tuổi chẩn đoán trung bình là 42,5, khoảng 30%
được chẩn đoán trước tuổi 40 (Bảng 2) [33].
Bảng 2. Thống kê các bệnh ung thư liên quan đến HNPCC [33]
Ung thư liên quan đến
HNPCC
Tỷ lệ mắc
HNPCC
Nguy cơ
mắc bệnh
Tuổi phát
bệnh
Đại trực tràng
5,5%
80%
44
Nội mạc tử cung
Ruột non
< 1%
1-4%
49
Não bộ, hệ thần kinh TƯ
< 1%
1-3%
50
Hiện nay, các phương pháp chẩn đoán lâm sàng đang được sử dụng như:
khám lâm sàng, thăm dò cận lâm sàng góp phần xác định khả năng mắc hay không
mắc ung thư của bệnh nhân. Tuy nhiên, các phương pháp này không giúp chúng ta
xác định chắc chắn nguyên nhân ung thư hoặc nếu phát hiện ra thì bệnh nhân cũng
ở giai đoạn muộn. Vì thế, để xác định chính xác khả năng mắc ung thư cũng như
xác định được loại ung thư, từ đó đưa ra phác đồ điều trị bệnh ung thư nhất thiết
phải dùng các phương 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 được phân lập để phân tích ADN. Nhờ tính phổ
biến và dễ tiếp cận, các khối u trực tràng là mô hình lí tưởng để nghiên cứu về các
Lê Thị Lan Anh
mã hóa của ADN, cũng có thể nằm trong gen hoặc ở giữa gen. Các trình tự vi vệ
tinh ở các tế bào sai hỏng MMR dễ bị ảnh hưởng và có xu hướng mở rộng hoặc thu
hẹp chiều dài của trình tự vi vệ tinh từ thế hệ này sang thế hệ khác (Hình 3). Dạng
siêu đột biến dễ phát hiện này được gọi là tính bất ổn vi vệ tinh (microsatellite
Lê Thị Lan Anh
20
Cao học K18
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
instability - MSI) [25, 55]. MSI phản ánh tình trạng đột biến tăng cao ảnh hưởng lên
toàn bộ hệ gen. Quan sát về các MSI ở các tế bào ung thư đại trực tràng cho thấy
một cơ chế hình thành khối u hoàn toàn mới. MSI không chỉ bị hạn chế đối với các
khối u đại trực tràng mà nó có thể phát hiện ở các khối u ngoài ruột kết như dạ dày,
nội mạc tử cung... [57].
Một thang chuẩn được sử dụng để đánh giá sự bất ổn vi vệ tinh trong mô
khối u và mô bình thường [10]. Một khối u được phân loại như 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 được 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 thư
đại trực tràng xảy ra ở những cá thể không được 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
đột biến từ môi trường. Nhưng với HNPCC, các đột biến đã tồn tại sẵn trong hệ gen
của cơ thể bố mẹ, qua quá trình thụ tinh, được truyền vào cơ thể con cái [56].
Cơ chế sửa chữa bắt cặp sai được phát hiện đầu tiên ở vi khuẩn E. coli
được gọi là con đường MutHLS. Giai đoạn đầu của MMR liên quan đến 3 gen là
mutS, mutL và mutH mã hóa cho 3 protein tương ứng là MutS, MutL, MutH. Đầu
tiên, MutS ở dạng dimer sẽ nhận biết và liên kết vào bazơ bắt cặp sai. Sau đó, hệ
thống sửa chữa nhận ra bazơ nào đúng, bazơ nào sai tương ứng với mạch nào làm
khuôn và mạch nào được tổng hợp mới [3]. Lúc này MutS đã liên kết với bazơ bắt
cặp sai sẽ tạo phức với MutL và MutH ở dạng dimer để mang trình tự [GAmTC]
chưa được methyl hóa ở gần tới vị trí bắt cặp sai. MutH sẽ làm đứt mạch tại vị trí
Lê Thị Lan Anh
22
Cao học K18
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
trình tự [GAmTC] chưa được methyl hóa. Từ vị trí đó một enzym exonucleaza sẽ cắt
mạch ADN không được methyl hóa đến hết vị trí nucleotit bắt cặp sai. Rồi sau đó
enzym ADN polymeraza III và ligaza sẽ tổng hợp bù và lấp đoạn ADN rỗng (Hình
4) [3].
Hình 4. Cơ
chế sửa chữa
bắt cặp sai ở
E.coli [18]
Cơ chế MMR ở eukaryota cũng hoạt động tương tự như cơ chế hoạt động ở
vi khuẩn (E. coli). Dạng tương đồng với mutS vi khuẩn của eukaryota được gọi là
dạng tương đồng mutS hay MSH được tìm thấy ở nấm men (γMSH) và ở các tế bào
người (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 tương đồng với mutL vi khuẩn của
Lê Thị Lan Anh
23
Cao học K18
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
eukaryota được gọi là dạng tương đồng mutL hay MLH cũng được tìm thấy ở nấm
men (γMLH) và ở các tế bào người (hMLH). Tuy nhiên, các protein do các gen
MLH mã hóa sẽ không thực hiện được 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
người) mới có chức năng giống như protein MutL ở vi khuẩn [20, 26].
Ở người đã xác định được các gen có liên quan đến hoạt động của MMR
gồm có các gen human mutL homolog 1 (hMLH1), human mutL homolog 3
(hMLH3), human mutS homolog 2 (hMSH2), human mutS homolog 3 (hMSH3),
human mutS homolog 6 (hMSH6), human postmeiotic segregation increased 2
(hPMS2), human postmeiotic segregation increased 1 (hPMS1) [13]. Trong đó phức
hợp chứa gen hMSH2 có chức năng tương đương với mutS ở E. coli, phức hợp chứa
gen hMLH1 có chức năng tương ứng với mutL ở E. coli. Các gen này còn được gọi
là các gen gây đột biến, bởi vì việc mất chức năng của chúng dẫn đến sự tích lũy
tăng lên các đột biến trong hệ gen. Các đột biến xảy ra ở các gen này làm tăng cao
nguy cơ mắc các bệnh di truyền trong đó có HNPCC [21].
MMR là một quá trình sinh học có tính bảo thủ về mặt tiến hóa. Các tế bào
2p16
10
HNPCC
điển hình
hMLH1
3p21
50
HNPCC điển hình
Lê Thị Lan Anh
24
không
Cao học K18
Luận văn thạc sĩ khoa học 2009 - 2011
hPMS1
2p31-33