Bài giảng Giới thiệu về đột biến gen - TS.BS. Hoàng Anh Vũ

Cùng nắm kiến thức trong bài giảng Giới thiệu về đột biến gen dưới đây thông qua việc tìm hiểu các nội dung chính sau: đặt vấn đề, các khái niệm về gen, các kiểu đột biến gen, các kỹ thuật phát hiện đột biến gen, một số ví dụ về bệnh lý có đột biến gen, các lưu ý khi nói về đột biến gen.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Giới thiệu về đột biến gen - TS.BS. Hoàng Anh Vũ GIỚI THIỆU VỀ ĐỘT BIẾN GEN TS.BS. Hoàng Anh Vũ Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 10 năm 2013 1 NỘI DUNG TRÌNH BÀY 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 2. CÁC KHÁI NIỆM VỀ GEN 3. CÁC KIỂU ĐỘT BIẾN GEN 4. CÁC KỸ THUẬT PHÁT HIỆN ĐỘT BIẾN GEN 5. MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ BỆNH LÝ CÓ ĐỘT BIẾN GEN 6. CÁC LƯU Ý KHI NÓI VỀ ĐỘT BIẾN GEN 2 BÁC SĨ CÓ CẦN BIẾT VỀ ĐỘT BIẾN GEN? 1. Ngày càng nhiều bệnh thuộc các chuyên khoa khác nhau được xác định do đột biến gen gây nên: • Các bệnh di truyền • Các bệnh ung thư • Các bệnh tim mạch • Các bệnh chuyển hóa,… 2. Xu hướng y học cá thể hóa (personalized medicine): Chẩn đoán phân tử đóng vai trò quan trọng trong chẩn đoán, phân nhóm tiên lượng, chỉ định điều trị, theo dõi đáp ứng điều trị,… 3. Thông tin hội thảo khoa học, sách chuyên khoa cũng thường đề cập đến đột biến gen 3 (Cooper DN, Hum Mutat 2010) 4 5 NỘI DUNG TRÌNH BÀY 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 2. CÁC KHÁI NIỆM VỀ GEN 3. CÁC KIỂU ĐỘT BIẾN GEN 4. CÁC KỸ THUẬT PHÁT HIỆN ĐỘT BIẾN GEN 5. MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ BỆNH LÝ CÓ ĐỘT BIẾN GEN 6. CÁC LƯU Ý KHI NÓI VỀ ĐỘT BIẾN GEN 6 TỪ GEN ĐẾN SẢN PHẨM PROTEIN 7 PROTEIN THỰC HIỆN CHỨC NĂNG 8 KHÁI NIỆM VỀ GEN (1) Gen là một phần của phân tử deoxyribonucleic acid (DNA) có vai trò làm khuôn mẫu cho việc phiên mã để tạo thành phân tử ribonucleic acid (RNA) có chức năng quan trọng: • Trình tự gen chứa 4 loại base là adenine (A), cytosine (C), guanine (G) và thymine (T) • RNA: Thymine được thay bởi uracil (U) • Purine = A & G • Pyrimidine = C, T & U 9 NATIONAL CENTER FOR BIOTECHNOLOGY INFORMATION 10 11 12 TRÌNH TỰ DNA CỦA GEN 13 KHÁI NIỆM VỀ GEN (2) • Exon: Phần tương ứng của gen còn lưu lại trong RNA (có thể mã hóa hoặc không mã hóa amino acid) • Intron: Phần DNA không mã hóa cho amino acid nằm giữa các exon của một gen (IVS: intervening sequence). Intron bắt đầu bằng GT và tận cùng bằng AG • Codon: Bộ ba nucleotide mã hóa cho 1 amino acid • Start codon ở người là ATG (mã hóa methionine): A được đánh số +1 • Stop codon ở người là TAG, TAA hoặc TGA • Chiều của gen 5’ ---3’ 14 15 BỘ MÃ DI TRUYỀN (GENETIC CODE) Three-Letter One-Letter Amino Acid Abbreviation Abbreviation Alanine Ala A Arginine Arg R Asparagine Asn N Aspartate Asp D Cysteine Cys C Glutamate Glu E Glutamine Gln Q Glycine Gly G Histidine His H Isoleucine Ile I Leucine Leu L Lysine Lys K Methionine Met M Phenylalanine Phe F Proline Pro P Serine Ser S Threonine Thr T Tryptophan Trp W Tyrosine Tyr Y Valine Val V 16 INTRON CẦN CHO SỰ GHÉP NỐI EXON 17 NỘI DUNG TRÌNH BÀY 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 2. CÁC KHÁI NIỆM VỀ GEN 3. CÁC KIỂU ĐỘT BIẾN GEN 4. CÁC KỸ THUẬT PHÁT HIỆN ĐỘT BIẾN GEN 5. MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ BỆNH LÝ CÓ ĐỘT BIẾN GEN 6. CÁC LƯU Ý KHI NÓI VỀ ĐỘT BIẾN GEN 18 ĐỊNH NGHĨA ĐỘT BIẾN GEN (MUTATION) Đột biến gen: Sự thay đổi trình tự nucleotide của gen Phân loại theo cấu trúc 1. Mất nucleotide (deletion): frameshift hay in-frame? 2. Thêm nucleotide (insertion) 3. Thay thế nucleotide: + Đồng nghĩa/ im lặng (synonymous/ silent): Không thay đổi amino acid + Sai nghĩa (missense): Thay đổi amino acid + Vô nghĩa (nonsense): Tạo stop codon 4. Đột biến phức tạp Phân loại theo chức năng 1. Đột biến mất chức năng (loss-of-function) 2. Đột biến thêm chức năng (gain-of-function) 19 DANH PHÁP VỀ ĐỘT BIẾN GEN (den Dunnen JT, Human Mutation 2000;15:7-12) • Adenine đầu tiên của mã khởi đầu ATG mang số +1, • “c.” để chỉ cDNA (complementary DNA) • “g.” để chỉ genomic DNA • “IVS” chỉ intr ...