Mối liên quan giữa tính đa hình của hệ gene và khả docx

1 Genome của loài người có những biến thể di truyền khác nhau và điểm đó làm nên sự khác nhau giữa người này với người kia.. Phần lớn trong số những biến thể đó là hàng triệu các điểm đa

Mối liên quan giữa tính đa hình của hệ

gene và khả

Hai kỹ thuật genomics bổ trợ cho nhau để dò tìm các CNV do nhóm Redon và cộng sự (5) đã sử dụng

1) Genome của loài người có

những biến thể di truyền khác nhau

và điểm đó làm nên sự khác nhau giữa người này với người kia Phần lớn trong số những biến thể đó là hàng triệu các điểm đa hình tại

những vị trí nucleotide nhất định đã làm thay đổi mã di truyền Những điểm khác biệt đó được gọi là

những điểm đa hình đơn

nucleotide (single nucleotide

polymorphisms, SNPs (đọc là

sờ-níp)) hiện đang được Dự án quốc tế HapMap tiến hành thống kê một

cách hệ thống (1) Về mặt tiến hóa, những điểm khác biệt này được giả thuyết là các dạng đột biến trung

tính tạo nên sự đa dạng về mặt di

truyền giữa các cá thể loài người Tuy nhiên, một số điểm đa hình

SNP có thể liên quan đến khả năng mẫn cảm với bệnh

2) So với các điểm đa hình đơn

nucleotide, các biến dị khác biệt về

số lượng bản sao có tần số xuất

hiện thấp hơn nhiều Đây là những đột biến thêm hoặc mất một đoạn

nhiễm sắc thể (NST) làm thay đổi

số lượng bản sao của mỗi gene,

thay vì là hai allele như bình

thường (2) Một số nghiên cứu mô

tả mức độ phỏ biến của các điểm đa hình dạng này trên hệ gene người (3, 4) Công trình mới đây (5) tiến

hành khảo sát các biến thể đa hình

số bản sao (copy-number variants,

CNVs) trên toàn bộ hệ gene người

từ hàng trăm mẫu đối chiếu của 4 quần thể người Các nhà nghiên

cứu đã thống kê khoảng 1500 vùng biến đổi mang CNV (chiếm 12%

genome) chứa hàng trăm gene cấu trúc hoặc các vùng chức năng khác Kết quả này cho thấy nguồn đa

dạng di truyền của loài người

không chỉ dựa vào hàng triệu điểm SNP mà còn cả ở biến dị thêm hay mất những đoạn NST Vấn đề đặt

ra hiện nay là làm thế nào xác định chính xác đặc điểm của một hệ

gene "bình thường" của con người

Tần số phân bố CNV trên hệ gene người

3) Để dò tìm các CNV, nhóm

Redon và cộng sự (5) đã sử dụng 2 công nghệ genomics bổ trợ cho

nhau Kỹ thuật thứ nhất sử dụng

định hướng xác định kiểu gene

(genotyping) nhắm sàng lọc khoảng

500,000 SNP để tìm kiếm những

chuỗi SNP kế cận có tỷ lệ khác

thường so với 2 mô hình (gọi là

allele) lý thuyết của từng SNP Kỹ thuật thứ hai là so sánh từng mẫu với mẫu chuẩn và tìm kiếm các

điểm khác biệt một cách hệ thống của hơn 26,000 đoạn nhiễm sắc thể lớn mà tổng chiều dài đã chiếm gần như tất cả phần hệ gene đã được xử

lý trình tự hiện nay Việc kết hợp hai hướng tiếp cận này có thể cho phép dò tìm gần như tất cả các kiểu CNV Kết quả là nhóm tác giả đã phát hiện 1447 CNV trong số 270 mẫu HapMap Chiều dài ước tính trung bình của các vùng chứa CNV trong mỗi hệ gene là vào khoảng 20

triệu cặp base Con số này lớn gấp

5 đến 10 lần những lượng

nucleotide đa hình SNP tìm thấy từ

2 hệ gene ngẫu nhiên ở các nghiên cứu trước kia Hơn một nửa số

CNV được xác định là vùng chứa những gene cấu trúc đã được danh định trên genome Do đó, người ta tin rằng CNV đóng vai trò quan

trọng trong việc hình thành bệnh di truyền phức tạp có nguyên nhân do tương tác nhiều gene hoặc tương tác giữa gene và môi trường

4) Các đa hình về số lượng bản sao (CNV) bằng cách nào có thể quyết định đến những bệnh di truyền

phức tạp? Khi xảy ra những đột

biến thêm hoặc mất đi một đoạn

nucleotide có chứa gene hoặc vùng điều hòa gene, người bệnh có nhiều khả năng sẽ bị mất cân bằng về

lượng RNA và protein thích hợp do gene đó mã hóa Đối với những

gene hoặc con đường trao đổi chất

mà số lượng enzyme chức năng

đóng vai trò chủ chốt thì đột biến CNV có thể gây nên những biến

đổi về tính mẫn cảm đối với bệnh tật Một ví dụ điển hình, những sai khác về lượng bản sao của gene

globin có liên quan điều nhiều dạng bệnh di truyền haemoglobin ví dụ như bệnh alpha-thalassaemias (6) Gần đây, số lượng bản sao khác

nhau của gene CCL3L1 cũng cho

thấy làm tăng khả năng kháng lại

sự xâm nhiễm của HIV (7)

Tài liệu tham khảo

1 International HapMap

Consortium Nature 437,

1299-1320 (2005)

2 Feuk, L et al Nature Rev

Genet 7, 85-97 (2006)

3 Hinds, D A et al Nature

Genet 38, 82-85 (2005)

4 McCarroll, S A et al Nature Genet 38, 86-92 (2005)

5 Redon, R et al Nature 444, 444-454 (2006)

6 Weatherall, D J Am J

Hum Genet 74, 385–392

(2004)

7 Gonzalez, E et al Science

307, 1434–1440 (2005)