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

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).