Tài liệu Tắt (ức chế) gen thông qua các phân tử ARN nhỏ doc

TCNCYH 22 (2) - 2003

T¾t (øc chÕ) gen th«ng qua c¸c ph©n tö ARN nhá

(Inactivation of gene by small interference RNA)

GS.TSKH. Phan ThÞ Phi Phi*

C¸c ho¹t ®éng cña gen theo nhu cÇu cña

sinh vËt ®Ó cã thÓ tiÕn ho¸ loµi ®−îc kiÓm so¸t

vµ ®iÒu hoµ chÆt chÏ. Gi¶i th−ëng Nobel n¨m

1962 cña Jacob vµ Monod vÒ ®iÒu hoµ ho¹t

®éng gen ë vi khuÈn (®¬n bµo): vai trß cña gen

khëi ®éng, gen ®iÒu hoµ (t¨ng c−êng, øc chÕ),

gen cÊu tróc, c¸c ®o¹n intron, exon, transposon

trong tæng hîp protein ®· ®−îc hiÓu biÕt cô thÓ.

Sù ®iÒu hoµ nµy ë sinh vËt ®a bµo còng ®−îc

nghiªn cøu trong h¬n 3 thËp kû qua. NhiÒu t¸c

gi¶ còng ®· chøng minh cã 4 nhãm m« h×nh

chi phèi ho¹t tÝnh gen trong tÕ bµo cña c¬ thÓ

®a bµo nh−: c¸c protein trong nhiÔm s¾c thÓ,

c¸c ®o¹n ADN nh¾c l¹i, h×nh thÓ vËt lý vµ

thµnh phÇn ho¸ häc cña c¸c nhiÔm s¾c thÓ. C¸c

yÕu tè chi phèi nµy ®−îc tæ chøc thµnh hÖ

thèng ®iÒu hoµ gåm c¸c gen nh¹y c¶m vµ gen

tiÕp nhËn c¸c chÊt ®iÒu hoµ ho¹t ®éng gen. C¸c

tÝn hiÖu ë ngoµi vµo trong tÕ bµo liªn kÕt víi

histon giµu arginin ®¸nh thøc c¸c gen nh¹y

c¶m. Toµn bé hÖ thèng gen sÏ ®−îc më vµ c¸c

protein acid, c¸c polymerase chuyÓn tÝn hiÖu

®Õn gen tiÕp nhËn, gi¶i phãng gen nµy ®Ó sao

chÐp ra mARN, råi m· gen ®ã ®−îc dÞch ra

protein…

Kh«ng cã gen nµo lµ kh«ng ®−îc kiÓm so¸t.

Vai trß cña gen nh¹y c¶m vµ histon giµu

arginin lµ quan träng nhÊt trong sù ®iÒu hoµ,

gièng vai trß cña repressor trong m« h×nh ®iÒu

hoµ ho¹t tÝnh gen cña Jacob vµ Monod ë c¬ thÓ

®¬n bµo.

Tõ 3 thËp kû trë l¹i ®©y, nhiÒu t¸c gi¶ ®·

nghiªn cøu t×m c¸ch kiÓm so¸t ho¹t tÝnh gen

theo ®Þnh h−íng ®Ó ®iÒu trÞ vµ phßng bÖnh.

Trong mét bµi tæng quan ®¨ng trong t¹p chÝ

"Th«ng tin Y häc - §¹i häc Y Hµ néi", tiÒn

th©n cña t¹p chÝ Nghiªn cøu Y häc ngµy nay,

chóng t«i ®· giíi thiÖu vÒ mét kü thuËt øc chÕ

ho¹t tÝnh gen th«ng qua c¸c oligonucleotid

antisense (c¸c ®o¹n ADN ng¾n ®èi m·. §ã lµ

c¸c ®o¹n ADN ng¾n tæng hîp nh©n t¹o cã kh¶

n¨ng lai víi c¸c mARN ®Ó ng¨n c¶n sù biÓu lé

mARN vµ qua ®ã ng¨n c¶n sù tæng hîp c¸c

protein cña c¸c gen, ®Æc biÖt c¸c gen cã liªn

quan ®Õn c¸c qu¸ tr×nh bÖnh lý nh−: ¸c tÝnh,

nhiÔm virót…

Trong c¸c thÝ nghiÖm in vitro, c¸c ®o¹n

ADN ng¾n antisense nµy tá ra cã hiÖu qu¶ øc

chÕ c¸c gen virót (øc chÕ gen m· HBsAg, øc

chÕ nh©n b¶n HIV…). Nh−ng trong c¸c m«

h×nh thùc nghiÖm in vitro ë ®éng vËt, vai trß

cña c¸c oligo (dN) antisense nµy còng tá ra cã

hiÖu qu¶ nh−ng yÕu ít h¬n. VÊn ®Ò khã nhÊt

tån t¹i vÉn lµ chøng minh t¸c dông cña chóng

trong bÖnh lý ¸c tÝnh, bÖnh nhiÔm virót ë

ng−êi.

Trong bµi bµo nµy chóng t«i xin giíi thiÖu

c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu míi nhÊt vÒ vai trß øc

chÕ cña c¸c ph©n tö ARN nhá. C¸c t¸c gi¶ ®ang

mong muèn sÏ ¸p dông ®−îc trong ®iÒu trÞ c¸c

bÖnh lý ¸c tÝnh hay nhiÔm virót ë ng−êi. §ã lµ

siRNA, c¸c ph©n tö ARN nhá g©y nhiÔu (small

interference RNA), g©y øc chÕ gen biÓu lé. M¬

−íc cña rÊt nhiÒu nhµ sinh häc ph©n tö trong 15

n¨m qua lµ thiÕt lËp ®−îc mét kü thuËt thÝch

hîp, thuËn lîi vµ tin cËy ®Ó chøng minh mét

gen ®· mÊt chøc n¨ng (knock - out gene) ë møc

mARN, nghÜa lµ sau sao chÐp gen. Trong c¸c

cè g¾ng ®Ó t¹o ra c¸c tÕ bµo hay c¬ thÓ mÊt

chøc n¨ng, nhiÒu ph©n tö ®· ®−îc mß mÉm vµ

thö th¸ch. VÝ dô nh− c¸c tr×nh tù oligo (dN)

antisense ng¾n (®· nãi ë trªn), c¸c ribozym, c¸c

*Nguyªn Tr−ëng Labo trung t©m Y sinh häc - §¹i häc Y Hµ Néi

89