phát triển phôi và đi truyền phôi

DI TRUYỀN HỌC PHẦN V: DI TRUYỀN HỌC PHÁT TRIỂN CÁ THỂ VÀ DI TRUYỀN HỌC TIẾN HÓA NHÓM 5: DI TRUYỀN HỌC CÁ THỂ Thành viên: Đặng Thị Nhung Mai Thu Hương Nguyễn Thị Thanh Liên Phạm Nguyệt Nga Nguyễn Thị Phượng Nguyễn Thu Thủy Đào Tuấn Anh NỘI DUNG CHÍNH: I Các đối tượng mơ hình nghiên cứu II Tổ chức gen Eukaryote III Các nhân tố tác động đến phát triển IV Sự phát triển theo khơng gian V Chu trình phân bào chết tế bào VI Sự phát triển thực vật VII Ung thư I.Các đối tượng mô hình nghiên cứu di truyền học phát triển cá thể Phát triển cá thể trình phức tạp , nên nhà nghiên cứu sử dụng nhiều đối tượng mơ hình khác từ đơn giản đến nhiều mức độ phức tạp khác 1.Các đối tượng mơ hình virus - Các virus mơ hình đơn giản sử dụng để nghiên cứu phát triển - Các kết đạt chi tiết phage T4 Hình 1.1.Trình tự phát triển hình thái phage T4 2.Các đối tượng mơ hình nấm - Nấm men Saccharomyces mơ hình nghiên cứu Eukaryotae nói chung - Nhiều nghiên cứu điều hòa hoạt động gen thực nấm nhầy dạng tế bào Dictyostelium discoideum + Eukaryotae đơn bội có kiểu tế bào: dạng amip di chuyển, dạng bào tử tế bào cuống + Khi di chuyển kiểu ốc sên dạng tổ hợp dừng, tế bào đỉnh di chuyển xuống gốc tạo thành tế bào cuống, tế bào gốc di chuyển lên phía tạo bào tử Germination : nảy mầm Aggregation : tổ hợp Slug migration: di chuyển kiểu ốc sên Culmination: chóp đỉnh Stalk: cuống Fruiting: thể trưởng thành Hình 1.2 Chu trình sống nấm Dictyosstelium discoideum 3.Ếch Xenopus laevis - Lồi ếch có tên khác Ếch có vuốt Châu Phi, lồi họ Pipidae, sống mũi Cape, phía nam Châu Phi Chúng ăn thịt đồng loại - Chúng có tế bào trứng to nên dễ thực nhiều thao tác vi tiêm - Ếch có ưu màng tế bào trứng suốt nên dễ nhìn thấy giai đoạn phát triển dạng ấu trùng mơi trường nước - Ngồi ra, lồi Xenopus tropicalis mơ hình động vật có xương sống sử dụng để nghiên cứu Ruồi giấm Drosophila melanogaster - Ruồi đối tượng kinh điển di truyền học, lại có nhiều ưu nghiên cứu di truyền học phát triển - Ruồi giấm có nhiều đột biến liên quan đến phát triển cá thể đươc nghiên cứu chi tiết phương diện di truyền học sinh hóa - Ruồi giấm sinh vật có cấu tạo tương đối đơn giản nhiều biến dị chúng có biểu ruồi sống, lồi khác gây chết Nhờ vậy, ruồi trưởng thành hay phơi có dị tật lớn phát triển theo dõi Hình 1.6 Ruồi giấm Drosophila melanogaster Hìn h 1.7 Các dạng đột biến ruồi giấm Drosophila melanogaster Tuyến trùng Caenorhabditis elegans - Đây loài tuyến trùng nhỏ, dài 1mm, thể suốt, có chu trình ngắn, thể nhiều đặc tính phát triển cá thể loài phức tạp nhiều - C elegansgồm khoảng 1000 tế bào soma 1000- 2000 tế bào sinh dục.Số lượng tế bào cố định từ cá thể sang cá thể khác dịng tế bào theo dõi xác - Cấu taọ thể: đối xứng hai bên, thân kéo dài có đầu với mô tổ chức tương tự Bao phía ngồi gồm lớp: lớp hạ bì lớp nằm Một ống tế bào nội bì hình thành nên ruột Ống thứ ống sinh dục, nằm lớp bao ruột Hình 1.8 Hình dạng, cấu tạo tuyến trùng Caenorhabditis elegans - C.elegans có kiểu cá thể: lưỡng tính đực Cá thể lưỡng tính xem tạo tinh trùng với số lượng Sự tự thụ tinh dẫn đến chỗ cha mẹ dị hợp tử tạo hệ đồng hợp tử, tính chất đặc hiệu làm cho C.elegans thành đối tượng thuận tiện cho nghiên cứu di truyền học - Bộ gen C.elegans có cấu tạo đơn giản Bộ gen gồm cặp NST tương đồng với khoảng 3000 gen mà đột biến gây chết có kiểu hình dễ quan sát – lần số gen khác - C.elegans đối tượng hấp dẫn cho nghiên cứu di truyền học phát triển cá thể vì: + Phân tích di truyền thực đễ dàng nhờ chu trình sống ngắn gen đơn giản số lượng NST số nucleotide DNA + Tiến trình bình thường phát triển thực có hiệu theo dõi chi tiết đến vị trí tế bào mối liên hệ theo dòng tưng tế bào - C.elegans đối tượng đầy triển vọng nên việc xác định trình tự nucleotide gen tiến triển mạnh Chuột bạch ( Mus musculus ) - Chuột bạch động vật có vú sử dụng phần lớn thí nghiệm phát triển cá thể Hình 1.11 Hình dạng ngồi chuột bạch - Chuột có thời gian mang thai ngắn nên thuận tiện cho nghiên cứu di truyền - Số lượng chuột sinh với số lượng lớn dễ ni Hình 1.11 Chuột ngày tuổi tuần tuổi vừa mở mắt Cá sọc vằn Zebrafish ( Danio rerio ) - Cá sử dụng rộng rãi thí nghiệm di truyền với quy mơ lớn Hình 1.12 Cá Danio rerio So với động vật có xương sống khác, có nhiều ưu thế: + Giao phối tạo hàng trăm phơi có phát triển đồng thời + Phôi suốt, nên đột biến tạo hay thí nghiệm chuyển ghép mơ theo dõi phát triển thuận tiện + Gần đây, có phương pháp giữ giống rẻ tiền đơn giản nên tạo thuận tiện cho thí nghiệm quy mơ lớn Thực vật - Arabidopsis thaliana thực vật sử dụng làm mơ hình nghiên cứu di truyền học phát triển cá thể Cây thuộc chi Arabidopsis, họ Brassicaceae Hình 1.14 Lồi Arabidopsis thaliana  Kết luận: Điểm qua đối tượng, thấy rõ phát triển cá thể phức tạp nên nhiều đối tượng mơ hình khác lựa chọn sử dụng Mỗi đối tượng cung cấp chi tiết khác góp phần vào tranh chung di truyền học phát triển cá thể II Tổ chức gen Eukeryote Trình tự gen Eukaryote vơ phức tạp lớn nhiều lần so với gen vi khuẩn, mã hóa cho protein nhiều gấp trăm lần Bộ gen Eukaryote tồn cấu trúc nhiễm sắc thể, chúng phức tạp phần nhỏ mang gen Ngày nay, nhờ nhiều kĩ thuật mà hiểu chi tiết trình tự khác gen gắn liền với hoạt động chức tế bào Sơ đồ khái quát loại trình tự DNA  Khi thực phản ứng hồi tính (reassociaton) ta phân loại trình tự DNA Eukaryote:  DNA cắt thành đoạn nhỏ cho biến tính trở thành mạch đơn Sau cho hồi tính, hồi tính đoạn có trình tự bổ sung dễ tái hợp với theo nguyên tác bổ sung  Thứ tự hồi tính DNA phân làm loại: - DNA lặp lại cao: tái hợp nhanh - DNA lặp lại trung bình: tốc độ tái hợp vừa phải - DNA đơn độc: tái hợp chậm Mỗi trình tự lại có ý nghĩa khác với gen (chền hình 16.8 tr463 hộ chụp xong chèn vào, dây cắm điện thoại òi k chèn đc, hình buộc phải có nha) Họ gen globine Họ gen actine Họ gen myosine  Họ globine: gen nằm thành cụm, phức hợp α globine nằm vai nhắn NST số 16 phức hợp β nằm vai nhắn NST 11 Vd: Hemoglobine protein có cấu trúc tứ phân chúng thay đổi theo trình tự phát triển cá thể Ở động vật có vú trưởng thành gồm mạch polypeptide α mạch β - Sự thay đổi mạch globine người: Polypeptide phôi thai Trưởng globine thành α-tương tự ζ(Zeta) α α β-tương tự ε(espilon) , δ ,β - Trong cụm β exon chiếm phần có số gen giả - Nhân đôi phân đoạn nhiễm sắc thể (gọi nhân đôi phân đốt) xảy thường xun q trình tiến hóa động thực vật đa bào Điều dẫn đến nhân đôi phân đoạn lớn chứa nhiều gene sinh vật ngày nay, tạo điều kiện cho q trình lạc dịng trình tự tạo họ gene gene giả.Có thể ước tính thời điểm tượng nhân đơi xảy lịch sử tiến hóa, dựa độ khác biệt trình tự nhân đơi tính chất trình tự hệ gene tương đồng sinh vật có họ hàng b - Các siêu họ.(superfamily) gen mã hóa protein Các nhà khoa học cho xuất siêu họ gen sớm q trình tiến hóa - Vd: Các gen immunoglobine thụ thể T, không dung hợp mô Chúng bắt nguồn từ gen tổ tiên chung qua tăng đôi đoạn với số lượng dao động khác  Kết luận: - Trong tổ chức gen thể hợp lí cho biểu gen trình phát triển cá thể Các rRNA phiên mã đảm bảo có số lượng tham gia vào sinh tổng hợp protein Một số protein có nhiều thể xếp thành họ thành cụm theo tiến trình biểu Sự khuếch đại số lượng gen đáp ứng cho nhu cầu thể phản ứng lại với mơi trường ngồi III Các nhân tố tác động đến phát triển Sự tiền định tế bào chất trứng - Các tế bào trứng phần lớn động vật tế bào to chứa nhiều chất dinh dưỡng cấu phần khác xác định đặc hiệu gen mẹ - VD: Ở lưỡng cư có biến đổi lớn sau trình thụ tinh quay vỏ tương đối so với lõi.Sự đỗi xứng ban đầu phân bố chất trước thụ tinh, xác định trục trước- sau lưng- bụng thể.Trong trình phân cắt tạo tế bào khơng có tăng trưởng  Các nghiên cứu cho thấy mRNA xuất sau trứng thụ tinh.Hoạt tính nguyên phân nhân cảm ứng thụ tinh thực nhờ chép DNA tăng số nhân mà không cần thiết kèm theo tạo mRNA nhân tế bào Như biệt hóa giai đoạn đầu có lẽ tạo nên khác tế bào chất trứng vỏ Thế (potency) phát triển - Sự biệt hóa phát triển hình thái thực liên tục qua giai đoạn phát triển, tăng trưởng phơi giữ vai trị quan trọng - Sự phân bào dịng tế bào phơi thực với tốc độ khác theo nhiều hướng phát triển khác nhau:  Các tế bào thân( stem cells) phân chia tạo tế bào khơng biệt hóa  Nguyên phân tạo hai tế bào biệt hóa giống  Nguyên phân tạo hai kiểu tế bào biệt hóa khác + Trường hợp dịng tế bào tạo kiểu tế bào biệt hóa tế bào gọi đơn VD: tế bào phân chia tạo tế bào thay mơ biểu bì da + Khi tế bào tạo số tế bào nhỏ khác nhau, gồm kiểu tế bào gần nhau, gọi đa VD: tế bào tủy xương tạo tế bào máu + Sự tồn thế: có tế bào có đủ khả phát triển thành thể trưởng thành VD: -Các tế bào thực vật: mơ phân sinh đem ni tạo có hoa hạt -Tế bào hợp tử động vật tế bào cuống phơi có tính tồn Kiểm sốt hoạt tính gen Sự biệt hóa tế bào liên quan đến biểu gen, kiểm soát nhiều mức độ khác nhau: - Các protein xa xỉ (một số loại protein đặc hiệu cho kiểu tế bào) gen xa xỉ xác định, có tế bào số lượng lớn; thường có số lượng nhỏ tế bào khác - Các protein nội trợ (tất tế bào có protein giống nhau) gen nội trợ xác định, số lượng protein nội trợ tế bào khác khác khơng nhiều, có vai trị cốt lõi tế bào Sự xác định (Ditermination) biệt hóa (Differentiation) - Sự xác định: nhóm tế bào cấy sang chỗ phôi phát triển tiếp tục vị trí ban đầu - Khơng xác định: phát triển nhóm tế bào vị trí theo kiểu - Sự biệt hóa q trình chun mơn hóa chức tế bào Từ loại tế bào ban đầu, phân chia tạo nhiều loại tế bào khác nhau, loại tế bào biểu phần thơng tin VD: Sự phát triển ruồi giấm: Trứng dòi kén ruồi trưởng thành -Dạng dịi hồn tồn khác cấu trúc so với dạng trưởng thành, tế bào dòi chưa biệt hóa Ở ruồi trưởng thành tế bào xếp thành 19 nhóm riêng lẻ, gọi đĩa thành trùng, tế bào phát triển thành cấu trúc định IV Sự phát triển theo không gian: Các gen tác động đến hình mẫu thiết kế thể - Vấn đề quan trọng phát triển biệt hóa tế bào Ở sinh vật bậc cao người, thể trưởng thành gồm nhiều loại tế bào khác Các tế bào - - - bắt nguồn từ hợp tử ban đầu, qua q trình biệt hóa làm chức khác Tuy nhiên thực nghiệm xác định số lượng nhiễm sắc thể, số lượng DNA tỉ số A+T/ G+X tế bào thuộc mô khác thể giống DNA từ tế bào mô khác cá thể không bị biến đổi q trình biệt hóa, chúng tự hồi tính với Bộ gen tế bào chứa trình tự nucleotide DNA thơng tin để tạo hàng nghìn protein phân tử RNA khác Tế bào biểu điển hình nhóm gen kiểu tế bào biệt hóa khác sinh vật đa bào sản sinh nhóm gen khác có biểu khơng giống Hơn tế bào thay đổi phương thức biểu gen chúng để đáp lại thay đổi môi trường Trong phần vấn đề cần quan tâm phát triển hình thành cấu trúc khơng gian theo hình mẫu thiết kế thể (body plan pattern) Thơng tin vị trí hình thành mẫu thiết kế Trong trình phát triển nhóm tế bào tự tổ chức theo mẫu thiết kế đặc hiệu (particular pattern), mẫu biến đổi hay chỉnh lí Trường phơi ( embryonic field): nhóm tế bào cục giống phát triển thành mẫu thiết kế khác Sự hình thành mẫu thiết kế yêu cầu tấ bào nhóm phải có liên lạc với Sự liên lạc tế bào nhờ phương thức thay đổi tín hiệu hóa học từ điểm sang điểm khác Ví dụ: tạo thang nồng độ morphogen gọi kiểu chuyên biệt hóa học xác định phát triển chuyên biệt tế bào phôi + Thuyết morphogen: quan điểm cốt lõi thông tin vị trí cho phép tế bào “ cảm nhận” vị trí tương đối so với tế bào khác phôi Các tế bào bị thu hút tác động môi trường nồng độ morphogen đạt đến ngưỡng tế bào xác định biệt hóa theo hướng ⟹ Sự lựa chọn đường biệt hóa kết cảm ứng phối hợp biến đổi không gian Các phức hợp gen homeobox Drosophila: Sự phát triển phôi Drosophila đặc trưng trình: a Thiết lập phân cực (polarity) theo trục không gian chiều - Sự phân cực phôi xác lập sớm theo trục khơng gian vng góc nhau: đầu – đuôi (proximal – distal), lưng - bụng (droso – ventral), trước sau so với bên - Sự phân cực phơi theo trục kiểm sốt nhóm gen tương ứng + Drosal gen kiểm soát phân cực theo trục lưng – bụng  Một số đột biến gen tạo đột biến lưng, hoàn toàn thành phần bụng + Segmentation genes gen kiểm soát phân đốt  Đột biến gen dẫn đến thay đổi mẫu thiết kế số đốt hay nhóm đốt kế cận + Gen homeotic nhóm gen đặc biệt ảnh hưởng đến phần thể trưởng thành  Đột biến gen homeotic tạo hiệu kiểu hình kì lạ.Có thể thay phần phơi cấu trúc điển hình phần khác mà có biểu  Cho ví dụ: đột biến gen homeotic chân locus antennapedia chân homeotic mọc chỗ antenna  Nhiều gen homeotic phân đốt tạo dòng nhờ kĩ thuật di truyền.Kết từ mẫu thử cho thấy, gen phân đốt, homeotic số khác chứa đoạn DNA 180 bp gọi homeobox Đoạn DNA phiên mã tạo đoạn polypeptide với 60 gốc amino acid, gọi vùng homeo  Ở ruồi giấm gen homeotic gọi HOM  Ở chuột người gọi Hox  Các gen HOM diện DNA tất tế bào ruồi, có hoạt tính số tế bào Khi hoạt hóa, phức hợp gen HOM phiên mã tạo mARN để tổng hợp nên HOM protein Trong giai đoạn sớm phát triển trước vùng phơi có dấu hiệu biểu kiểu hình, phức hợp gen HOM khác hoạt hoá vệt tế bào nối tiếp dọc theo trục đầu- đuôi Một số vệt trùng lặp, phức hợp gen HOM có vùng ranh phía đầu hoạt hóa hình mẫu thể b Sự phân chia phơi thành đoạn dịi c Sự chun hóa phần ruồi trưởng thành Các chuột khảm ( Chimeric mice) - Thể khảm phôi phát triển từ tổ hợp nhóm tế bào khác mặt di truyền Các tổ hợp khác từ tế bào tách từ nhiều phôi giai đoạn sớm phát triển, có khả phát triển thành chuột khảm trưởng thành - Các tế bào phơi động vật có vú, giai đoạn sớm có tính tồn (totipotent) Tính tồn có tế bào có đủ khả phát triển thành mô, quan, cá thể - Các nghiên cứu chuột khảm chứng tỏ rằng: vị trí tế bào phơi xác định dịng tế bào nối tiếp, nhân tố di truyền - Cho ví dụ: tế bào từ chuột đen tổ hợp với tế bào chuột trắng tạo chuột lang đen trắng + Quá trình tạo chuột khảm: - Kết quả: Cá thể chuột khảm V Chu trình phân bào chết tế bào Sự tăng trưởng thể đa bào thường nhờ tăng số lượng tế bào có kích thước => tăng trưởng đòi hỏi phân bào Các tế bào thường phân chia với tốc độ khác Sự điều hịa chu trình tế bào: a, Các tổ hợp cyclin – kinase: - - Cơ chế kiểm soát nguyên phân thực kết hợp loại protein cyclin kinase, kinase phụ thuộc cyclin, kinase có hoạt tính gắn với cyclin Sự kết hợp tạo nên nhân tố kích thích trưởng thành MF (maturation promoting factor) Sự phân bào điều hòa chế liên hệ nghịch (feed – back): Đầu tiên hoạt tính MF kích thích dương MF kích thích phân hủy cyclin làm giảm nhanh hoạt tính MF (liên hệ nghịch âm) Do hoạt tính cyclin kinase có chu kì b, Các cyclin – kinase tế bào nấm men động vật có vú: Ở nấm men, nhiều cyclin khác tổ hợp với sản phẩm gen chu trình phân bào CDC2 hay CDC28 (cell-division cycle) tác động tới giai đoạn chuyển tiếp từ pha S sang nguyên phân hay vào pha S Sự kiểm soát để tế bào bước vào nguyên phân trình phức tạp Hoạt tính tổ hợp cyclin – kinase điều hịa phosphoryl hóa phosphoryl hóa chúng c, Các tác động cyclin – kinase nhân tố ức chế Các cyclin – kinase thực phản ứng chu trình tế bào : - Làm tan màng nhân: gây nên biến đổi lớn hình thành thoi vơ sắc - Cô đặc nhiễm sắc thể: thực nhờ phosphoryl hóa histone H1 - Hoạt hóa phiên mã DNA để tạo protein quan trọng chu trình tế bào Phần lớn kinase phụ thuộc cyclin gắn vào phần tử ức chế kiểm soát chu trình tế bào (inhibitory cell cycle control elements) Các chất ức chế cyclin- kinase (CKI) protein có vai trò quan trọng điều hòa nối tiếp đợt sóng dao động nồng độ cyclin chu trình tế bào cách bình thường Thường cyclin inhibitor (chất ức chế) có cân Khi nồng độ cyclin kinase cao đến ngưỡng có chuyển giai đoạn chu trình tế bào Sự chết theo chương trình tế bào – Apoptosis a, Apoptosis: * Phân loại chết tế bào: - Hoại tử (necrosis): tổn thương thiếu dinh dưỡng - Chết theo chương trình: Apoptosis, teo biệt hóa + Trong trường hợp Apoptosis, tế bào co lại, tách ra, không tiếp xúc với tế bào kế cận gen CED (gen tự tử) hoạt hóa Các tế bào chết theo chương trình khơng để bị nhiễm trùng không cho virus xâm nhập vào tế bào + Một số tế bào đạt trạng thái biệt hóa khơng tiếp tục phân chia sau chết + Sự teo xảy trình sinh tổng hợp lấy chất cho sống * Nguyên phân Apoptosis có kiểu tương quan: - Cân động: có tốc độ tạo cân nội môi cho mô - Sự phát triển hướng tăng trưởng nguyên phân mạnh - Sự thu nhỏ lại apoptosis mạnh * Apoptosis xảy tế bào hay cụm tế bào riêng rẽ chu trình tái sinh mơ tế bào.Apoptosis cần lượng đòi hỏi tổng hợp đại phân tử * Apoptosis trải qua giai đoạn: Tế bào co lại Bền mặt tế bào có mụn nước Bên tế bào tạo khơng bào Nhân có mụn nước Chromatin đặc có cạnh Tế bào nhân gãy thành đoạn Các thể apoptosis tạo thành Các tế bào kế cận hoạt hóa để tiêu hủy thể apoptpsis Các thể apoptosis bị tiêu hủy hoàn toàn lysosome Ở sinh vật đa bào kiểm sốt phân bào chết theo chương trình hệ thống phức tạp b, Sự kiểm soát di truyền Apoptosis:  Có 14 gen khác tham gia vào kiểm soát di truyền apoptosis  Q trình chết tế bào chia làm bước: - “Sự định” tế bào riêng rẽ thực chết theo chương trình - “Tế bào tự tử” - “Sự phồng lên” tế bào chết - “Sự phân hủy” tế bào chết c, Apoptosis bệnh - Apoptosis giữ vai trò cốt lõi nhiều bệnh VD: Apoptosis điều hòa trực tiếp phát triển khối u - Apoptosis đóng vai trị định bệnh liên quan đến tế bào tăng sinh, sống lâu, biệt hóa cuối Một số bệnh thối hóa thần kinh Alzheimer, hóa vơi bệnh tim liên quan đến Apoptosis Từ chu trình tế bào đơn giản đến tổ chức phức tạp Các sinh vật đa bào có chu trình tế bào phức tạp với chế điều hòa trung gian so với sinh vật đơn bào Để trải qua giai đoạn chu trình tế bào, tế bào động vật có vú phụ thuộc vào hormone, mitogen nhân tố tăng trưởng.Nhiều biến đổi xảy tế bào bị kích thích.Nhiều tín hiệu đến nhân tế bào kích thích làm chúng phiên mã Đó gen mã hóa cho: - Các nhân tố điều hịa chu trình tế bào - Các protein gắn với DNA nhân tố phiên mã - Các protein tham gia dịch mã - Các enzyme cần thiết cho sinh tổng hợp nucleotide DNA - Các protein liên quan đến hình thành ngoại bào VI Sự phát triển thực vật Arabidopsis thaliana mơ hình nghiên cứu sinh học phân tử thực vật A thaliana chọn làm mơ hình thí nghiệm thực vật có gen nhỏ so với nhiều thực vât, ni PTN 8-10 tuần Có thể xử lí tác nhân gây đột biến khác đối tượng để thu nhận nhiều dạng đột biến Các gen chọn lọc homeotic Ở thực vật tìm thấy đột biến homeotic biến đổi phần mẫu thiết kế thể thành khác Có nhóm đột biến homeotic, biến đổi phần mẫu thiết kế thể thành khác: - Đột biến apelata 2: đài thành noãn tràng hoa thành nhị - Đột biến apelata 3: tràng hoa thành đài nhị thành nỗn - Nhóm thứ 3: đại diện đột biến agamous gồm nhiều đột biến phức tạp nhị biến thành tràng hoa, nỗn thay đổi vị trí tạo loạt đài tràng hoa lồng vào Ba nhóm đột biến coi tương ứng với nhóm gen homeotic ruồi giấm VII Ung Thư – rối loạn tăng sinh tế bào Ung thư q trình vi tiến hóa: - Phần lớn ung thư bắt nguồn từ tế bào bị đột biến soma, sau tế bào có biến đổi tiếp nhiều đột biến khác trước trở thành ung thư Hiện tượng gọi tiến hóa theo dịng Tốc độ q trình tăng tiến hóa tăng nhanh tác động tác nhân gây đột biến số tác nhân không gây đột biến Sự tăng sinh của tế bào ung thư thường gắn với sai hỏng biệt hóa tế bào làm cho tế bào có khả tiếp tục phân chia tạo thành tế bào ung thư Các nguyên nhân dẫn đến ung thư:  Do tác nhân virus: virus gắn xen vào gen điều hòa dẫn đến hình thành gen “lai” tạo protein “lai”  Do đột biến gen: đột biến điểm gen tiền ung thư biến thành gen ung thư  Do chu kì sống mRNA kéo dài: mRNA bị biến đổi trở nên bền vững thời gian dài dẫn đến lượng protein dịch mã cao bình thường  Do bất hoạt anti – oncogen: anti – oncogen gen ức chế ung thư có tác dụng ức chế phân chia tế bào, khả phiên mã gen ung thư  Do hoạt động bất thường enzim telomerase (enzym có chức bảo tồn nguyên vẹn đầu nhiễm sắc thể phân chia Các nhóm gen liên quan đến ung thư: - biến đổi làm gen kích thích (stimulatory gene) trở nên siêu hoạt (hyperactive): kiểu đột biến có hiểu trội Allele biến đổi gọi oncogene (gen tiền ung thư), cịn allele bình thường proto-oncogene (gen tiền ung thư) - kiểu biến đổi làm gen kìm hãm (inhibitory gene) bất hoạt (inactive) kiểu đột biến thường có hiệu lặn Gen kìm hãm ban đầu gọi gen ức chế khối u (tumor suppressor gene) Các oncogene proto-oncogene Các oncogene retrovirus biến nạp - Các retrovirus, chế sinh sản đặc biệt khả biến gen RNA thành DNA gắn vào DNA tế bào chủ, hoạt động vector mang oncogene làm biến đổi tế bào Chúng ngẫu nhiên mang oncogene người làm biến đổi tế bào chủ xen đoạn DNA chúng kề proto- oncogene tế bào chủ Hàng loạt oncogene xác định từ retrvirus gây biến đổi tế bào Các cách biến đổi proto- oncogene thành oncogene - Mất đoạn đột biến điểm trình tự mã hóa Khuếch đại gen Cấu trúc lại nhiễm sắc thể Các đột biến tumor suppressor gene Các nghiên cứu phát tumor suppressor gene là: - Gen Rb tạo retinoblastoma protein ức chế dạng ung thư mắt retinoblastoma Retinoblastoma protein có tác dụng ức chế số dạng ung thư khác - Gen p53 tạo protein p53 úc chế nhiều dạng ung thư tham gia hệ thống cấp cứu sửa chữa nhiều sai hỏng tế bào phân chia Các virus liên quan đến ung thư Khoảng 15% ung thư người tính chung giới có chế hình thành liên quan đến virus - DNA virus: họ apovavirus ( papillomavirus), họ Hepadnavirus (Hepative- B virus), họ Herpesvirus ( Epstein- Barrvirus) - RNA virus: họ Retrovirus (HIV-1, virus AIDS) Các virus gây ung thư tác động xen đoạn DNA chúng vào gen chủ nêu, ngồi thực hiện: - Hoạt hóa máy chép DNA tế bào chủ phần chiến lược sống cho thân chúng - Kĩm hãm tác động tumor suppressor gene chủ yếu để hoạt hóa chép DNA Các loại ung thư Ung thư phân loại dựa theo tính chất giải phẫu bệnh theo quan bị tổn thương gồm: - Ung thư biểu mơ (carcinoma) có nguồn gốc từ tế bào biểu mơ (ví dụ ống tiêu hóa hay tuyến tiêu hố) - Bệnh lý huyết học ác tính (hematological malignancy), bệnh bạch cầu (leukemia) u lympho bào (lymphoma), xuất phát từ máu tủy xương - Ung thư mơ liên kết (sarcoma) nhóm ung thư xuất phát từ mô liên kết, xương hay - U hắc tố rối loạn tế bào sắc tố - U quái bắt nguồn từ tế bào mầm Một số cách chữa trị bệnh ung thư Hiện ung thư vấn đề nan giải nhiều nhà nghiên cứu, nhiên chúng khắc phục qua nhiều phương thức - Ung thư vú chữa trị cách cắt bỏ khối u lành tính: Q trình hình thành phát triển ung thư vú - Hóa trị liệu phương pháp làm chậm phát triển ung thư gây số tác dụng phụ vơ nguy hiểm buồn nơn, ói mửa, tiêu chảy, rụng tóc, sốt miệng lở loét đau, táo bón Ở Việt Nam có phương thức xét nghiệm gene để chuẩn doán sớm ung thư: Xét nghiệm tìm gene đột biến giúp tránh nguy sinh bệnh ung thư vú, buồng trứng đại tràng