Nguyên nhân của UTBT chưa được hiểu đầy đủ, nhưng cả quan sát dịch tễ học và sinh học đều cho thấy sự rụng trứng có thể đóng vai trò trong phát triển UTBT. Trong quá trình rụng trứng, biểu mô bề mặt buồng trứng bị tan ra do enzyme để giải phóng noãn và tổn thương sẽ được sửa chữa ngay sau đó. Sự rụng trứng lặp đi lặp lại làm tăng tần số phân chia tế bào biểu mô, do đó làm tăng
sự sao chép DNA và có thể gây ra tổn thương đứt gãy sợi đôi DNA. Các tổn thương được nhận diện và sửa chữa để ngăn chặn sự tích tụ ĐB gây UT.82
Hình 1.8. Cơ chế sửa chữa đứt gãy sợi đôi DNA bằng tái tổ hợp tương đồng
Nguồn: Genes (2018), 9(12)83
Việc sửa chữa đứt gãy sợi đôi DNA (DSB -double strand break) được kiểm soát bởi 2 con đường khác nhau: tái tổ hợp tương đồng (homologous recombination- HR) và kết nối không tương đồng (non-homologous end- joining- NHEJ). Trong HR, sợi bị hỏng được sửa chữa bằng cách sử dụng chromosome tương đồng như một khuôn mẫu, còn trong NHEJ các sợi bị hỏng được kết hợp chặt chẽ với nhau tại một vị trí tương đồng vi mô. Các gen tham gia vào HR gồm RAD51, RAD52, BRCA1, BRCA2, XRCC2 và XRCC3...
Sự tái tổ hợp tương đồng (HR) được xem là cơ chế chính cho việc sửa chữa đứt gãy sợi đôi DNA (DSB) với sự tham gia của protein BRCA1 và
BRCA2. RAD51 có mặt ở cả 3 giai đoạn của HR: trước tiếp hợp, tiếp hợp, và sau tiếp hợp (presynapsis, synapsis và postsynapsis). Xuất hiện tổn thương DNA được nhận biết và lựa chọn con đường sửa chữa với sự tham gia của các protein BRCA1 hay 53BP1, RIF1, shieldin complex (Hình 1.8-A). Con đường HR bắt đầu bằng cắt bỏ ngắn hạn và dài hạn đầu DNA gián tiếp bằng MRN/CtlP liên kết với EXO1 hoặc BLM và DNA2 (Hình 1.8-B). Các đầu 3’ sợi đơn DNA được bao phủ bởi phức hợp protein sao chép A (RPA), đảm bảo đầu sợi đơn không bị thoái hóa và tránh hình thành những cấu trúc thứ cấp. (C) RAD51 thay thế RPA để tạo thành sợi tiền tiếp hợp (Hình 1.8-C). Các sợi đơn DNA gắn RAD51 tìm kiếm vị trí tương đồng để xâm nhập và thay thế 1 sợi đơn DNA khuôn mẫu tương đồng để tạo thành 1 vòng D-loop (Hình 1.8- D). Giai đoạn này có sự tham gia của các protein họ RAD51 (RAD51
paralogs). Trong HR chuẩn, cấu trúc này cho phép ghép nối sợi bị đứt với sợi bị dịch chuyển để tạo thành dị vòng (heteroduplex), và sự tổng hợp DNA sẽ khôi phục bất kỳ nucleotide nào bị thiếu tại vị trí đứt gãy (Hình 1.8-E). Sau đó việc bắt lấy đầu thứ hai dẫn đến hình thành đường giao nhau kép Holliday (dHJ) (Hình 1.8-G). Trạng thái trung gian này được giải tán (dissolution) không có trao đổi chéo (Hình 1.8-H) hoặc phân giải (resolution) với sự trao đổi chéo (Hình 1.8-I). Ngoài ra quá trình ủ sợi phụ thuộc tổng hợp (SDSA- Synthesis dependent strand annealing) xảy ra sự xâm lấn 1 đầu sợi đơn DNA hình thành liên kết Holliday đơn, và gián tiếp giải tán thành sản phẩm không trao đổi chéo (Hình 1.8-F).83
Các RAD51 paralogs tham gia tái tổ hợp tương đồng gồm 5 protein kết hợp trong 2 phức hợp là CX3 (RAD51, XRCC3) và BCDX2 (RAD51B,
Hình 1.9. Các protein họ RAD51 (RAD51 paralogs)
Phức hợp CX3 liên kết với cấu trúc Holliday để tham gia vào quá trình cấu trúc lại các vùng gen tương đồng, làm ổn định các chuyển đổi gen tại đây. Trong khi đó, phức hợp BCDX2 chịu trách nhiệm cho sự liên kết của RAD51
với các vùng DNA tổn thương. Phức hợp BCDX2 có thể đã hoạt động bằng cách tạo điều kiện cho sự gắn kết hoặc ổn định của sợi nucleoprotein RAD51.
Gen RAD51 và XRCC3 đóng vai trò quan trọng trong cơ chế sửa chữa tổn thương DNA bằng tái tổ hợp tương đồng. Các SNP của hai gen này có thể thay đổi sự biểu hiện của gen và ảnh hưởng lên tính nhạy cảm với UT nói chung. Một số nghiên cứu gần đây báo cáo rằng một số SNP gen RAD51 và gen XRCC3 ảnh hưởng đến nguy cơ mắc UTBT.6-10,84,85