MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ EPIGENETICS

Gen không thay đổi trình tự nhưng kiểu hình lại khác nhau

Biệt hóa tế bào gốc

Cặp sinh đôi có màu tóc khác nhau

Một cá thể có hai màu mắt khác nhau

Hiện tượng bất hoạt 1 NST X


CƠ CHẾ CỦA EPIGENETICS

Gồm có 3 cơ chế can thiệp, 3 cơ chế này tác động ảnh hướng tới sự biểu hiện gen gồm:

RNA can thiệp vào trong quá trình dịch mã

BIến đổi protein histon
Các biến đổi này không làm thay đổi trình tự DNA

methyl hóa DNA


CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ: DNA + HISTONE + NON-HISTONE

NST cần được xoắn lại, gập cuộn để tạo thành các cấu trúc nhỏ để nằm trong nhân. DNA bám váo các protein histone nhờ
lực tương tác tĩnh điện, DNA tích điện âm nhờ gốc PO42-, còn histone tích điện dương nhờ một vào protein

1 gen muốn được biểu hiện thì phải nằm trên vùng ercomatin, cấu

-Sự methyl hóa tự nhiên: 1) genomic imprinting; 2) biệt hóa tế bào; 3) bất hoạt nhiễm sắc
thể X.


SỰ METHYL HÓA DNA
-Cơ chế điều hòa phiên mã gen bằng methyl hóa DNA:

ức chế biểu hiện gene

Nhóm methyl trên DNA cản trở các yếu tố phiên mã bám vào DNA
là chất đánh dấu

Nhóm methyl trên DNA đóng vai trò dấu hiệu cho các protein khác đến bám vào
 cấu trúc DNA chuyển thành heterochromatin  gen không biểu hiện được.
-Trong ung thư:
gen giúp sửa sai DNA, giúp ngăn chặn sự sai hỏng DNA

Các đảo CpG của các gen ức chế khối u (tumor suppressor gene) bị methyl hóa
quá mức  gen không biểu hiện  ung thư.
tăng cường số lượng

Sự thiếu methyl hóa trên toàn bộ bộ gen  kích hoạt proto-oncogene và bộ
gen kém bền vững  ung thư


CƠ CHẾ EPIGENETICS 3 – RNAi (RNA CAN THIỆP)
bắt cặp với rna thông tin -> làm phá hủy hoặc làm rna không trình diện

-Các RNA nhỏ (sRNA) điều hòa biểu hiện gen bằng cách ức chế biểu hiện hoặc tăng cường
biểu hiện.

đặc hiệu cho
protein histon

DNA được
cố định
trên protein histone

thu nhận histon dược kháng thể bắt
đặc hiệu. Sau đó tách DNA ra, và
đưa lên 1 con chip có chứa toàn bộ
trình tự của DNA người. Từ đó DNA
bắt cặp cung cấp thông tin về vị trí
chúng xoắn cuộn trên protein histon
từ đó biết được protein histon ở đâu.


NGHIÊN CỨU METHYL HÓA DNA – BI-SULFITE + SEQUENCING

Do đó DNA bt thì bị biến thành Uracil, còn DNA bị methyl sẽ ko bị biến đổi bisulfit


NGHIÊN CỨU RNA CAN THIỆP – PHÂN TÍCH BỘ miRNA
nội sinh mi RNA, nó đánh vào mRNA -> giảm biểu hiện, mất biểu hiện. Nếu miRNA giảm thì mRNA tăng biểu hiện. Một
số chứng bệnh liên quan tới miRNA
Tách RNA tổng số
Tạo cDNA

Đánh dấu đầu 3' bằng bột kít chứa đâu poly U mang màu phát huỳnh quang




siRNA

ngoại sinh nhiều hơn là nội sinh, có thể do virus
do các RNA mạch đôi trong cơ thể... do đó nó
thường nằm trong tb chất chú không có trong
nhân

Phức hợp RISC bám lên mạch đôi, dựa theo cấu trúc thứ
cấp của từng mach đơn trong mạch đôi RNA mà RISC
xác định đâu là mạch giữ lại (guide strand) đâu là mạch
loại bỏ đi *passenger strand).

Sau đó phức hợp RISC + guide strand gắn vào RNA làm
phân hủy RNA, đồng thời thấy sự nhân bản RISC để tăng
cường phân hủy RNA

16

Carthew R., Sontheimer E. (2009)


Điều hòa gen bằng siRNA

17

Carthew R., Sontheimer E. (2009)


miRNA

ALZHEIMER’S DISEASE (AD)
• Triệu chứng

• Bệnh thoái hóa thần
kinh
• Dạng phổ biến nhất
của chứng mất trí
nhớ
• Thường gặp ở người
trên 65 tuổi
fpmaragall.org
22


Alzheimer’s disease (AD)

do mảng bám amyloid, ngăn cản truyền thần kinh qua
các synap

• Amyloid-β
• Protein Tau

sợi trục liên kết với
các protein Tau gây
tổn hại

23


Hình thành mảng amyloid