Phân tích di truyền gen sửa chữa bắt cặp sai MSH2 từ bệnh nhân ung thư đại trực tràng (luận án thạc sĩ) - Pdf 40

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------

NGUYỄN THỊ MAI

PHÂN TÍCH DI TRUYỀN GEN SỬA CHỮA BẮT CẶP SAI MSH2
TỪ BỆNH NHÂN UNG THƢ ĐẠI TRỰC TRÀNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2011


LỜI NÓI ĐẦU
Theo tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hàng năm trên thế giới có khoảng 10,1
triệu trường hợp mới mắc ung thư. Cũng theo tổ chức này cho biết, mỗi năm có
khoảng 6,7 triệu người chết do ung thư. Tỷ lệ chết do ung thư chiếm tới 12% trong
tổng số các nguyên nhân gây tử vong ở người. Các loại ung thư hàng đầu được tổng
kết ở nam giới là ung thư phổi, dạ dày, đại trực tràng, tiền liệt tuyến, gan; ở nữ giới
là ung thư vú, đại trực tràng, cổ tử cung, dạ dày và phổi [30].
Trong hơn một thập niên trở lại đây, tỷ lệ mắc ung thư có xu hướng gia tăng
ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Qua các kết quả thống kê cho biết, hiện toàn
cầu có khoảng 25 triệu người đang sống chung với bệnh ung thư. Con số này ước
tính lên tới 30 triệu người vào năm 2020 nếu như chúng ta không tìm ra liệu pháp
can thiệp và chữa trị kịp thời.
Riêng ở Việt Nam, mỗi năm có trên 150.000 người mắc ung thư. Trong đó,
khoảng 100.000 người chết vì căn bệnh quái ác này. Riêng số ca tử vong do ung thư
đại trực tràng ước tính khoảng 55.000 trường hợp. Đây được xem là những con số
đáng báo động và là thách thức lớn lao đối với Y học nước nhà.
Hiện nay, trên thế giới ung thư đại trực tràng chiếm khoảng 11,5% tổng số

nhiều, đặc biệt là những nghiên cứu về gen MSH2. Chính vì thế, chúng tôi tiến
hành “Phân tích di truyền gen sửa chữa bắt cặp sai MSH2 từ bệnh nhân ung
thƣ đại trực tràng” nhằm đưa ra những kết quả nghiên cứu bước đầu về gen
MSH2 ở các bệnh nhân ung thư đại trực tràng tại Việt Nam, nghiên cứu mới về các
gen MMR khác nhằm phục vụ có hiệu quả trong việc chẩn đoán cũng như phát
hiện sớm bệnh ung thư đại trực tràng đang có xu hướng ngày một gia tăng tại Việt
Nam.


Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. NHỮNG NÉT KHÁI QUÁT VỀ UNG THƢ, BỆNH UNG THƢ VÀ GEN
UNG THƢ
1.1.1. Ung thƣ và bệnh ung thƣ
Ung thư là sự phân chia một cách bất thường của một nhóm tế bào tạo thành
những khối u. Các khối u này là tập hợp các tế bào có quan hệ di truyền với nhau,
chúng có khả năng phân chia không kiểm soát. Chính vì thế, thuật ngữ “ung thư”
theo nghĩa hẹp được dùng để chỉ những khối u có khả năng xâm lấn các tổ chức mô
xung quanh gồm các tế bào bình thường [4].
Để phân biệt giữa khối u lành và khối u ác tính ta dựa vào khả năng xâm lấn
của các tế bào bất thường đối với các tế bào xung quanh nó. Nếu là khối u lành, nó
chỉ hình thành nên những tổ chức tế bào có khả năng sinh sản bất thường, khi tiếp
xúc với mạch máu hay mạch bạch huyết cũng không có khả năng di chuyển tới một
vị trí, một mô hay bất kì một cơ quan nào khác [4]. Ngược lại, nếu là khối u ác tính
sẽ có thể di chuyển (di căn) tới bất cứ vị trí nào và tiếp tục tăng sinh mạnh ngay tại
vị trí mà chúng chuyển tới. Các u di căn có khả năng gây ra những rối loạn cục bộ
chức năng của các mô, thậm chí cả các mô liên đới và có thể dẫn đến tử vong.
Các khối u thường phát sinh từ một tế bào ban đầu bị biến đổi di truyền nhất
định khiến chúng có khả năng tăng sinh mạnh, được gọi là quá trình phát sinh ung
thư hay sự phát sinh ung thư. Các khối u thường bắt nguồn từ những u nhỏ lành tính
sau đó chuyển sang trạng thái ác tính và di căn. Các khối u này có xu hướng tích lũy

tế bào sôma đươc gọi là các đột biến sôma. Đột biến sôma dùng để chỉ quá trình
phát sinh đột biến cũng như sản phẩm do quá trình đột biến đó tạo ra.


Cả hai loại đột biến dòng sinh dục và đột biến sôma đều có thể làm biến đổi
một gen bình thường tạo nên dạng alen đột biến. Nhưng không phải tất cả mọi đột
biến gen đều dẫn đến phát sinh ung thư.
Riêng dạng tích lũy gen ung thư trong cơ thể do nhiễm virut thì ít phổ biến
hơn và thường giới hạn trong một số bệnh nhất định (ví dụ virut viêm gan B, C gây
ung thư gan, virut HPV gây ung thư cổ tử cung...). Ở dạng phát sinh ung thư này,
virut đóng vai trò quan trọng. Nó không chỉ là nhân tố truyền gen ung thư mà còn
trực tiếp làm biến đổi môi trường mà ở đó các gen ung thư có thể được nhân lên
nhanh chóng và được phát tán rộng rãi.
1.2. NHỮNG HIỂU BIẾT VỀ UNG THƢ ĐẠI TRỰC TRÀNG
1.2.1. Lịch sử nghiên cứu ung thƣ đại trực tràng
Ung thư đại trực tràng là bệnh lý khá phổ biến trong các bệnh ung thư có liên
quan đến hệ tiêu hóa. Trong đó, ung thư đại trực tràng không polyp di truyền được
xem là hội chứng thường gặp nhất khi nhắc đến ung thư đại trực tràng. Vào cuối thế
kỉ XIX (năm 1895), ung thư đại trực tràng được phát hiện bởi Aldred Warthin. Theo
quan sát của ông trên một gia đình làm thợ may, có rất nhiều người bị chết bởi ung
thư đại trực tràng hoặc ung thư nội mạc tử cung [34]. Tuy nhiên, ông chỉ dừng lại ở
việc quan sát mà chưa đi sâu vào nghiên cứu những ghi chép của mình nên đặc tính
di truyền của hội chứng này chỉ được biết đến sau những công bố của bác sĩ Henry
Lynch.
Theo kết quả của ông cho biết, ở các thế hệ đầu, ung thư dạ dày chiếm ưu
thế. Càng về sau, ung thư đại tràng xuất hiện càng nhiều hơn. Sự thay đổi này phản
ánh những biến đổi của môi trường có liên quan đến từng giai đoạn phát triển của
bệnh ung thư cũng như loại ung thư, đồng thời khẳng định, sự biến đổi môi trường
là một trong những nhân tố quan trọng dẫn đến ung thư đại tràng [4].
Hội chứng Lynch được chia thành hội chứng Lynch I và hội chứng Lynch II

thư tại Thành phố Hồ Chí Minh cho thấy, ung thư đại trực tràng xếp thứ 4 ở nam


giới (sau ung thư gan, phổi, dạ dày) và xếp thứ 3 ở nữ giới (sau ung thư cổ tử cung
và ung thư vú).
Hiện nay, y học
chưa biết chính xác nguyên
nhân gây ung thư đại trực
tràng. Tuy nhiên, có những
yếu tố dẫn đến nguy cơ
chắc chắn làm dễ mắc
bệnh hơn tuổi tác. Vì trên
9% bệnh nhân ung thư đại
trực tràng là trên 50 tuổi,
có tiền sử bị polyp, viêm
loét đại tràng và bệnh Crohn (một loại bệnh do hồi tràng – đoạn cuối ruột non bị tổn
thương) trong gia đình có người mắc ung thư đại tràng hay đường ruột.
Ung thư đại trực tràng là hội chứng khá phổ biến và được phân chia thành 3
loại chính, gồm: hội chứng u tuyến polyp theo dòng họ (FAP) (Hình 1), hội chứng
HNPCC và các bệnh ung thư khác có liên quan đến hệ tiêu hóa. Trong đó, hội
chứng u tuyến polyp theo dòng họ đặc trưng bởi bệnh nhân mang hội chứng này
hình thành rất nhiều polyp trong ruột già từ khi còn khá trẻ. Các khối u có thể quan
sát được chiếm tỷ lệ rất nhỏ, số ít trong đó có khả năng hình thành u ác tính. Hội
chứng HNPCC đặc trưng bởi không xuất hiện các polyp mà thay vào đó là sự xuất
hiện u tuyến. Chính những u tuyến này có nguy cơ tiến triển thành ung thư cao hơn
nhiều [4].
80% người mắc ung thư ruột già dạng HNPCC có nguy cơ mắc ung thư đại
trực tràng. Tuổi trung bình của người mắc bệnh ung thư ruột già đơn phát là 61,
trong khi các bệnh nhân HNPCC đều phát triển ung thư ở độ tuổi trung bình là 42,
tức là sớm hơn 20 năm. Đối với phụ nữ, có khoảng 20 – 60% bệnh nhân HNPCC

44

Nội mạc tử cung

2.7%

20-60%

46

Dạ dày


chuẩn để xác định các cá thể có nguy cơ cao với loại hội chứng này. Ngoài những


chỉ dẫn của Bethesda cải tiến là dựa vào thông tin lâm sàng, lịch sử gia đình hoặc
mô bệnh học hay các tiêu chuẩn Amsterdam I và II, người ta còn tiến hành các xét
nghiệm di truyền các đột biến MMR. Tuy nhiên, các xét nghiệm này thường rất
phức tạp, mất nhiều thời gian và chi phí tốn kém. Chính vì thế, người ta đã đưa ra
khuyến cáo rằng các bệnh nhân có nguy cơ cao với hội chứng Lynch nên thực hiện
phương pháp tiền sàng lọc với phân tích MSI và hóa mô miễn dịch IHC. Khi đó,
các cá thể có khối u sẽ thể hiện mức độ bất ổn vi vệ tinh cao hoặc mất sự biểu hiện
của các protein MMR bằng IHC sau đó tiến hành xét nghiệm đột biến dòng mầm.
Nếu tuân thủ đúng việc sử dụng hướng tiếp cận từng bước này thì hầu hết các
trường hợp mắc hội chứng Lynch đều được phát hiện và cho độ tin cậy rất cao [29].
1.2.2.1. Nguyên nhân ung thư đại trực tràng
Có nhiều nguyên nhân dẫn đến ung thư đại trực tràng. Tuy nhiên, y học chưa
xác định rõ đâu là nguyên nhân chủ yếu. Người ta chỉ biết rằng, có một số nguyên
nhân khách quan khác ngoài yếu tố về tuổi tác hay yếu tố gia đình có tiền sử mắc
các bệnh về đại trực tràng liên quan đến HNPCC, đó là cách thức ăn uống cũng như
lối sống của chúng ta. Ăn quá nhiều chất béo, thịt, mỡ, thức ăn chứa nhiều
Cholesterol sẽ làm tăng nguy cơ mắc ung thư đại trực tràng. Hay ăn ít hoặc không
ăn các chất xơ như rau xanh, trái cây cũng là nguyên nhân dẫn tới sự hình thành
bệnh. Ngoài ra, những người thừa cân, béo phì cũng rất dễ mắc loại bệnh này.
Chính vì thế, để phòng tránh ung thư đại trực tràng, ngoài chế độ ăn uống hợp lý,
tăng cường các hoạt động thể dục, thể thao thì từ 50 tuổi trở đi, mỗi người nên tới
bác sĩ thăm khám định kỳ ít nhất 1 lần trong năm để kịp thời phát hiện những biến
đổi tiềm ẩn giúp phòng tránh ung thư đại trực tràng.
1.2.2.2. Triệu chứng biểu hiện ung thư đại trực tràng
Ung thư đại trực tràng là căn bệnh có những triệu chứng ban đầu không rõ
rệt, nó có thể khởi phát ở bất cứ vị trí nào của đại trực tràng, từ phía trong ra phía
ngoài qua các lớp khác nhau của thành ruột. Ung thư ở mỗi vị trí sẽ có những biểu

thư nội mạc tử cung, dạ dày, buồng trứng, ruột non, gan, mật, đường tiết niệu trên,
não và da.


Việc chẩn đoán ung thư đại trực tràng di truyền có thể dựa trên cơ sở các tiêu
chuẩn lâm sàng Amsterdam hoặc các xét nghiệm di truyền phân tử các đột biến
dòng mầm trong hệ thống gen nhận biết và sửa chữa bazơ bắt cặp sai. Năm 1990,
tập đoàn hợp tác quốc tế về HNPCC đã thành lập các tiêu chí nhằm chẩn đoán lâm
sàng cho các gia đình mắc ung thư ruột già (gọi là tiêu chuẩn Amsterdam I) [31].
Tuy nhiên, các tiêu chí này về sau bị coi là quá hạn chế cho chẩn đoán lâm sàng các
bệnh ung thư khác có liên quan đến HNPCC và được sửa đổi thành tiêu chuẩn
Amsterdam II [32] được thể hiện qua Bảng 2.
Bảng 2: Tiêu chuẩn Amsterdam I và II trong chẩn đoán lâm sàng HNPCC
Tiêu chuẩn Amsterdam I

Tiêu chuẩn Amsterdam II

- Có tối thiểu ba người trong phả hệ

- Có tối thiểu ba người trong phả hệ

mắc ung thư đại tràng.

mắc các bệnh ung thư liên quan đến
HNPCC.

- Một người là trực hệ của một
trong hai người còn lại.
- Ít nhất có một người bị ung thư
đại tràng ở độ tuổi dưới 50.

u phát hiện ở các bệnh nhân mắc HNPCC chỉ khoảng 15% chứa các bất ổn vi vệ
tinh. Mặc dù các bất ổn vi vệ tinh không có tác dụng lâm sàng, nhưng đó là dấu hiệu
cụ thể cho thấy hệ thống sửa chữa bắt cặp sai nhờ mạch ADN được methyl hóa bị
lỗi [4].
Vi vệ tinh là các trình tự ADN lặp lại phân bố rộng khắp hệ gen nên sự lặp
lại cao của các vi vệ tinh làm cho chúng thường bị đột biến do hiện tượng bắt cặp
nhầm bởi sự ngắt quãng sợi ADN (slippage) trong quá trình sao chép. Các đoạn lặp
1 nucleotide như An hoặc Gn và các đoạn lặp 2 nucleotide như (CA/GT)n thường bị
ảnh hưởng bởi sự ngắt quãng nhất. Chính sự ngắt quãng này gây nên sự bắt cặp sai
hoặc giảm bớt số lượng bazơ trong trình tự lặp lại. Phần lớn các bazơ bắt cặp sai
được sửa chữa bởi các cơ chế đọc sửa vốn có của phức hợp ADN-polymerazse sao
chép. Ở các tế bào bình thường, hầu hết các bazơ bắt cặp sai thoát khỏi quá trình
đọc sửa của phức hợp ADN-polymerase sao chép đều bị phân giải bởi MMR. Các
trình tự vi vệ tinh ở các tế bào sai hỏng về MMR dễ bị ảnh hưởng và có xu hướng
mở rộng hoặc thu ngắn trình tự vi vệ tinh từ thế hệ này sang thế hệ khác.
Tính bất ổn vi vệ tinh phản ánh tần số đột biến tăng, ảnh hưởng lên toàn bộ
hệ gen. Sự phát hiện MSI liên quan đến các sai hỏng MMR đã cung cấp một mấu


chốt quan trọng trong việc xác định các gen gây ung thư ruột già dạng HNPCC.
MSI được đánh giá như là mô hình đột biến giống với mô hình được phát hiện ở
nấm men và vi khuẩn mang các đột biến MMR [4].
Mặc dù tính bất ổn vi vệ tinh không có tác dụng trong chẩn đoán lâm sàng
ung thư ruột kết nhưng việc phát hiện ra MSI đã cung cấp một đầu mối khá quan
trọng trong việc xác định các gen liên quan đến ung thư đại trực tràng, đặc biệt là
các gen liên quan chặt đến hội chứng này như MLH1, MSH2, MSH6, PMS2 [27],
[32].
1.2.3.2. Cơ chế sửa chữa ADN bắt cặp sai
Trong quá trình sao chép ADN, khi xảy ra các sai hỏng, các bazơ bắt cặp sai
ngay lập tức được sửa chữa bằng phức hợp ADN-polymerase sao chép có chức

ở dạng dimer để mang trình tự [GAmTC] chưa được methyl hóa ở vị trí bắt cặp sai.
MutH sẽ làm đứt mạch ADN tại vị trí trình tự [GAmTC] chưa được methyl hóa. Một
enzym exonuclease sẽ cắt ADN không được methyl hóa đến hết vị trí nucleotide bắt
cặp sai. Sau đó enzym polymerase III và ligase sẽ tổng hợp bù đoạn ADN mới và
gắn đoạn ADN mới vừa tổng hợp vào khoảng trống bị loại bỏ do sai hỏng [3].
Ngoài quá trình methyl hóa xảy ra đối với nucleotide A ở trình tự [GAmTC],
quá trình methyl hóa còn xảy ra đối với nucleotide C ở trình tự CCm(A/T)GG. Quá
trình methyl hóa được thực hiện nhờ enzym ADN-methyl transferase.
Cơ chế MMR cũng được tìm thấy ở Eukaryot. Dạng tương đồng với mutS vi
khuẩn của Eukaryot được gọi là dạng tương đồng mutS hay MSH được tìm thấy ở
nấm men (γMSH) và ở các tế bào người (hMSH) [15]. Sự kết hợp một số dạng
protein MSH tạo ra các phức hợp có chức năng giống với protein mutS ở vi khuẩn.
Ngoài ra, cơ chế MMR ở Eukaryot cũng hoạt động tương tự như ở vi khuẩn E. coli.
Tuy nhiên các cơ chế nhận biết mạch khuôn và mạch mới tổng hợp chưa được làm
sáng tỏ hoàn toàn. Ở người các gen có liên quan đến hoạt động MMR gồm có các
gen MLH1, MLH3, MSH2, MSH3, MSH6, PMS1, PMS2 [9]. Trong đó phức hợp
chứa gen MSH2 có chức năng tương đương với mutS ở E. coli, phức hợp chứa gen
MLH1 có chức năng tương đương với mutL ở E. coli. Các đột biến xảy ra trong các


gen này làm tăng cao nguy cơ mắc các bệnh di truyền trong đó có ung thư đại trực
tràng di truyền [12]. MMR là một quá trình sinh học có tính bảo thủ về mặt tiến
hóa. Các tế bào người chứa ít nhất năm trình tự tương đồng mutS và bốn trình tự
tương đồng mutL. Bốn trong số các gen này đóng vai trò quan trọng trong hệ thống
MMR và gây ung thư đại trực tràng di truyền khi chúng bị đột biến. Toàn bộ cơ chế
MMR ở người được mô tả trong Hình 3.

Trong khi các giai đoạn đầu tiên của cơ chế MMR ở vi khuẩn liên quan đến
hoạt tính của mutS và mutL ở dạng homodimer thì hai protein này ở người lại hình
thành các heterodimer theo nhiều tổ hợp khác nhau [33]. Ở dạng tương đồng mutS,

1.3.1. Hệ thống gen MMR
Tất cả các hệ thống sửa chữa ADN (bao gồm cả hệ thống MMR) để hoạt
động có hiệu quả cần có sự phối hợp hoạt tính của nhiều protein tạo nên phức hợp
protein – protein và ADN – protein. Những đột biến gây bất hoạt ở các tế bào mầm
của một trong các gen MLH1, MSH2, MSH6, PMS2 dẫn đến sự thay đổi hoạt tính
của protein do chính các gen trên tạo ra. Cũng chính sự thay đổi hoạt tính của các
protein này là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tình trạng toàn bộ hệ thống MMR của


cơ thể bị bất hoạt. Khi hệ thống MMR bị bất hoạt, các lỗi sai hỏng trong quá trình
tái bản ADN không được sửa chữa và tích tụ ngày càng nhiều qua các lần phân bào
của cơ thể. Đây chính là nguyên nhân sâu xa của hầu hết các bệnh ung thư trong đó
có ung thư đại trực tràng.
Người ta đã thống kê được một số gen chính trong hệ thống MMR có liên
quan đến ung thư đại trực tràng được biết đến thông qua Bảng 3.
Bảng 3: Các gen MMR liên quan đến ung thư đại trực tràng
Gen

Vị trí trên

Số exon

NST

Số axit

Số đột biến đã đƣợc

amin


>30

PMS2

7p22

15

862

Rất ít

Trong đó, gen MLH1 nằm trên vai ngắn của NST số 3 (3p21) với 19 exon có
kích thước khoảng 57,36 kb [37]. Hiện nay đã phát hiện được trên 250 đột biến tại
gen này. Các đột biến trên MLH1 chiếm 50% các trường hợp đột biến ở HNPCC và
gây ra hội chứng HNPCC điển hình. Phân tích di truyền các gen MMR ở người cho
thấy rằng trên 90% bệnh nhân mắc HNPCC là do đột biến gen ở hai gen MLH1 và
MSH2. Riêng MLH1 có tần số đạt đến 1/400 và MSH2 là 1/500 ở nhiều quần thể
[25].
Gen MSH2 nằm ở vai ngắn của NST số 2 (2p21) với 16 exon kích thước
khoảng 80,10 kb [37]. Hiện nay đã phát hiện được trên 170 đột biến ở gen này. Các
đột biến trên MSH2 chiếm khoảng trên 40% các trường hợp đột biến trong hệ thống
MMR và gây ra hội chứng ung thư đại trực tràng dạng HNPCC điển hình. Các đột
biến MSH2 liên kết mạnh với các dạng ung thư ngoài ruột kết hơn so với các đột
biến ở MLH1[35].


Gen MSH6 nằm trên vai ngắn của NST số 2 (2p15) kích thước khoảng 9,4 kb
với 10 exon [37]. Đột biến trong MSH6 có khoảng 7% đến 10% các gia đình có
HNPCC. Đột biến dòng mầm của gen MSH6 gây nên một dạng HNPCC không điển


~ 50%

90% - 95%

5% - 10%

MSH2

~ 40%

50% - 80%

17% - 50%

Không giống như các sai hỏng do các gen điều hòa gây ra hội chứng FAP, sự
sai hỏng của các gen gây ra ung thư đai trực tràng không ảnh hưởng trực tiếp đến sự
tăng sinh tế bào. Thay vào đó, sự bất hoạt gen MMR gây nên sai hỏng trong sửa
chữa ADN, một dạng của tính bất ổn di truyền. Các tế bào mang sai hỏng MMR có
tần số đột biến cao hơn các tế bào bình thường và do vậy có khả năng mang các đột


biến gây ung thư cao hơn. Các đột biến gen ở hội chứng ung thư đại trực tràng, gây
đột biến liên quan đến sửa chữa ADN, qua đó mới gây ra những sai hỏng ở các gen
khác. Do vậy, các bệnh nhân mắc ung thư đại trực tràng dạng HNPCC hình thành
các polyp lành tính với tỷ lệ tương tự như quần thể bình thường. Tuy nhiên, tỷ lệ
đột biến tăng lên do MMR sai hỏng khiến cho một tỷ lệ cao các polyp lành tính này
phát triển thành ung thư [4]. HNPCC cho thấy một vai trò rõ rệt đối với việc mất
tính ổn định di truyền trong quá trình phát sinh khối u. Sự bất ổn di truyền do thiếu
hụt MMR thúc đẩy tốc độ các khối u phát triển thành ung thư. Điều này cũng giải

2.7%

20% - 60%

46

Dạ dày


đại trực tràng di truyền, hầu hết trong số đó không phải là thành viên của các gia
đình có HNPCC. Trong số các bệnh nhân ung thư ở độ tuổi 50 hay trẻ hơn, ít nhất
có một người họ hàng bị ung thư, có khoảng 25% là mang các đột biến dòng mầm ở
một trong các gen MMR bị đột biến cao, MSH2 hoặc MLH1[26].
1.3.2. Gen MSH2 và đột biến gây ung thƣ đại trực tràng

Gen MSH2 có vị trí phân tử nằm tại vị trí 21 trên vai ngắn NST số 2 (2p21)
(Hình 4) [40]. Nó có kích thước khoảng 80,10 kb. Gen này nằm giữa 2 gen EPCAM
và RP11-436K12 (Hình 5) [45]. Toàn bộ cấu trúc gen bao gồm 16 exon với kích
thước khác nhau (Hình 6-A) và phân bố không đồng đều trên gen về khoảng cách
(Hình 6-B) [38].


Đây cũng là gen quy định tổng hợp một loại protein đóng vai trò quan trọng
trong quá trình sửa chữa ADN. Cấu trúc gen gồm 3 domain mã hóa cho 3 phần
protein với chức năng các phần khác nhau. Khi ADN sao chép để chuẩn bị cho tế
bào phân chia, domain bám ADN (từ exon 1 đến exon 6) của gen MSH2 sẽ quy định
tổng hợp một phần protein có chức năng bám vào vị trí bắt cặp nhầm của các đơn
nucleotide. Riêng domain tương tác với gen MSH3/MSH6 (từ exon 7 đến exon 12)
mã hóa phần protein có vai trò kết hợp với một trong hai loại protein do gen MSH3
và MSH6 để tạo nên một phức hợp protein hoạt động là mutSα (MSH2 – MSH6)
hoặc mutSβ (MSH2 – MSH3). Dạng protein phức hợp này sẽ xác định chính xác vị
trí xảy ra những sai hỏng trong quá trình sao chép ADN. Cuối cùng, domain tương
tác với dạng tương đồng mut L (từ exon 13 đến exon 16) mã hóa phần protein có
nhiệm vụ tương tác với dạng tương đồng mutL (Hình 7). Và việc sửa chữa những
lỗi sai hỏng sẽ chỉ diễn ra khi có sự tham gia của phức hợp protein MLH1 – PMS2.
Vì thế, gen MSH2 được xem là thành phần của tập hợp các gen sửa chữa bắt cặp sai
MMR [40].



loạt tật bệnh di truyền được phát hiện cũng như phục vụ ngày càng hiệu quả cho
từng mục đích nghiên cứu.
Chúng tôi xin giới thiệu một số kỹ thuật di truyền thường được sử dụng
trong nghiên cứu ung thư đại trực tràng cũng như nghiên cứu một số tật bệnh di
truyền khác.
1.4.1. Kỹ thuật phân tích các trình tự lặp lại đơn giản SSR
SSR là kỹ thuật dựa trên sự tồn tại của các vi vệ tinh (microsatellite), đó là
các trình tự ADN lặp lại trong hệ gen có kích thước rất nhỏ từ 2 đến 6 nucleotide,
điển hình là những trình tự chỉ gồm 2 đến 3 nucleotide. Các trình tự này được lặp lại
từ 9 đến 30 lần [1]. Sự lặp lại của các vi vệ tinh là ngẫu nhiên, chúng có thể lặp lại


hoàn toàn, không hoàn toàn hoặc lặp lại phức tạp. Bên cạnh đó, các vi vệ tinh phân
bố một cách rải rác trong hệ gen người, đặc biệt mật độ các vi vệ tinh thường có xu
hướng tăng cao đối với những người mắc hội chứng ung thư đại trực tràng di truyền
dạng HNPCC. Ở trạng thái này, các vi vệ tinh thể hiện tính bất ổn rõ rệt. Chính sự
bất ổn này đã khiến SSR được xem là một trong những phương pháp quan trọng
được sử dụng trong nghiên cứu HNPCC. Ưu điểm của kỹ thuật SSR là chính xác và
cho hiệu quả cao trong phát hiện đa hình di truyền. Đây cũng là kỹ thuật tương đối
đơn giản, dễ thực hiện và ít tốn kém. Tuy nhiên, kỹ thuật này khó nghiên cứu các
đột biến gen do các vi vệ tinh thường nằm ngoài gen. Mặt khác, kỹ thuật này có khá
nhiều bước tiến hành, cặp mồi sử dụng trong SSR phải được thiết kế đặc hiệu,
tương ứng với vùng sườn để có thể nhân các SSR nằm rải rác trong hệ gen [1].
1.4.2. Kỹ thuật đa hình chiều dài các đoạn cắt giới hạn RFLP
Trong nghiên cứu ung thư đại trực tràng, việc phát hiện ra những sai hỏng
của hệ thống các gen MMR là một vấn đề rất quan trọng trong chẩn đoán và điều trị
hội chứng này. Chính vì thế, RFLP được sử dụng như một phương pháp nhằm xác
định có hiệu quả những biến đổi của phân tử ADN mà cụ thể là những đột biến xảy
ra với hệ thống gen MMR. Đây là phương pháp sử dụng một nhóm enzym đặc hiệu
gọi là enzym giới hạn. Những enzym này được tổng hợp bởi các loại vi sinh vật


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status