Biến đổi mới của một số gen ty thể mã hóa cho tRNA ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng người Việt Nam

Một số đột biến gen trên ADN ty thể mã hóa cho phân tử tRNA (mitochondrial tRNA:

mt-tRNA) đã được xác định có liên quan đến biểu hiện lâm sàng và thường gây ra các hội chứng

liên quan đến các bệnh về cơ và thần kinh. Bên cạnh đó, những thay đổi trong hệ gen ty thể dẫn

đến rối loạn chức năng ty thể từ lâu đã được giả thiết góp phần vào sự phát sinh khối u. Ở ung thư

vú, ung thư phổi, ung thư đại trực tràng (UTĐTT), biến đổi của gen mt-tRNA cũng đã được xác

định, tuy nhiên, chúng tôi chưa tìm thấy nghiên cứu nào trên đối tượng UTĐTT người Việt Nam.

Vì vậy, trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tiến hành sàng lọc biến đổi của một số gen mt-tRNA ở

một nhóm bệnh nhân UTĐTT người Việt Nam và dự đoán ảnh hưởng của một số vị trí biến đổi

tìm được đến cấu trúc bậc hai của tRNA. Sử dụng kỹ thuật PCR-RFLP, giải trình tự ADN để sàng

lọc biến đổi và phương pháp mô hình hóa phân tử RNA để dự đoán sự thay đổi cấu trúc bậc hai

của chúng. Kết quả chúng tôi đã xác định thấy 2 trên 98 bệnh nhân có đồng thời hai biến đổi

A12309G và A12310G thuộc tRNALeu, 1 trên 19 bệnh nhân có đồng thời hai biến đổi T12150G và

C12154G thuộc tRNAHis. Các biến đổi nêu trên đều ở dạng dị tế bào chất và đều chưa được công

bố trên đối tượng bệnh nhân ung thư. Đặc biệt, biến đổi C12154G thuộc vùng DHU của tRNAHis được

dự đoán làm thay đổi cấu trúc bậc hai của phân tử và có thể ảnh hưởng đến chức năng của phân tử

tRNA.

pdf 8 trang kimcuc 2940
Bạn đang xem tài liệu "Biến đổi mới của một số gen ty thể mã hóa cho tRNA ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng người Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Biến đổi mới của một số gen ty thể mã hóa cho tRNA ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng người Việt Nam

Biến đổi mới của một số gen ty thể mã hóa cho tRNA ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng người Việt Nam
VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 2 (2019) 36-43 
36 
Original Article 
Novel Alterations of Some Mitochondrial tRNA Genes 
in Vietnamese Colorectal Cancer Patients 
Pham Thi Bich1, Nguyen Thi Van1, Ta Van To2, Trinh Hong Thai1, 
1Faculty of Biology, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Thanh Xuan, Hanoi, Vietnam 
2Department of Anatomical Pathology - Cytopatology, Vietnam National Cancer Hospital, 
30 Cau Buou, Tan Trieu, Thanh Tri, Hanoi, Vietnam 
Received 14 January 2019 
Revised 13 March 2019; Accepted 15 March 2019 
Abstract: Some mutations of mt-DNA which encode tRNA (mt-tRNA) were previously reported 
to be associated with clinical manifestations of neuromuscular disorders syndrome. In addition, 
alterations of the mitochondrial genome have been suggested to contribute to mitochondrial 
dysfunction and tumorigenesis. Alterations in some mt-tRNA genes have also been identified in 
breast cancer, lung cancer and colorectal cancer. However, so far, there has not been any report on 
mt-tRNA gene alteration in the Vietnamese colorectal cancer patients. This study analyzes the 
alterations of some mt-tRNA genes in a group of Vietnamese colorectal cancer patients and 
predicts the influence of the alterations on the secondary structure of tRNA based on bioinformatic 
tools. PCR-RFLP and DNA sequencing methods were used to screen alterations; the secondary 
structure of tRNA was predicted in silico by using a tool of the Vienna RNA Websuite. The study 
results show that both A12309G and A12310G of tRNALeu were identified together in two out of 
98 patients, and both T12150G and C12154G of tRNAHis were identified in one out of 19 patients. 
1All these alterations are heteroplasmic and have not been reported in cancer patients so far. In 
particular, the C12154G alteration in the DHR loop led to changes in the secondary structure of 
tRNAHis and could affect the function of this tRNA molecule. 
Keywords: mt-tRNA, Vietnamese colorectal cancer, PCR-RFLP, DNA sequencing. 
________ 
 Corresponding author. 
 Email address: thaith@vnu.edu.vn 
 https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4856 
VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 2 (2019) 36-43 
37 
Biến đổi mới của một số gen ty thể mã hóa cho tRNA 
ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng người Việt Nam 
Phạm Thị Bích1, Nguyễn Thị Vân1, Tạ Văn Tờ2, Trịnh Hồng Thái1, 
1Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 
334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam 
2Khoa Giải phẫu bệnh, Tế bào, Bệnh viện K, 30 Cầu Bươu, Tân Triều, Thanh Trì, Hà Nội, Việt Nam 
Nhận ngày 14 tháng 1 năm 2019 
Chỉnh sửa ngày 13 tháng 03 năm 2019; Chấp nhận đăng ngày 15 tháng 03 năm 2019 
Tóm tắt: Một số đột biến gen trên ADN ty thể mã hóa cho phân tử tRNA (mitochondrial tRNA: 
mt-tRNA) đã được xác định có liên quan đến biểu hiện lâm sàng và thường gây ra các hội chứng 
liên quan đến các bệnh về cơ và thần kinh. Bên cạnh đó, những thay đổi trong hệ gen ty thể dẫn 
đến rối loạn chức năng ty thể từ lâu đã được giả thiết góp phần vào sự phát sinh khối u. Ở ung thư 
vú, ung thư phổi, ung thư đại trực tràng (UTĐTT), biến đổi của gen mt-tRNA cũng đã được xác 
định, tuy nhiên, chúng tôi chưa tìm thấy nghiên cứu nào trên đối tượng UTĐTT người Việt Nam. 
Vì vậy, trong nghiên cứu này, chúng tôi đã tiến hành sàng lọc biến đổi của một số gen mt-tRNA ở 
một nhóm bệnh nhân UTĐTT người Việt Nam và dự đoán ảnh hưởng của một số vị trí biến đổi 
tìm được đến cấu trúc bậc hai của tRNA. Sử dụng kỹ thuật PCR-RFLP, giải trình tự ADN để sàng 
lọc biến đổi và phương pháp mô hình hóa phân tử RNA để dự đoán sự thay đổi cấu trúc bậc hai 
của chúng. Kết quả chúng tôi đã xác định thấy 2 trên 98 bệnh nhân có đồng thời hai biến đổi 
A12309G và A12310G thuộc tRNALeu, 1 trên 19 bệnh nhân có đồng thời hai biến đổi T12150G và 
C12154G thuộc tRNAHis. Các biến đổi nêu trên đều ở dạng dị tế bào chất và đều chưa được công 
bố trên đối tượng bệnh nhân ung thư. Đặc biệt, biến đổi C12154G thuộc vùng DHU của tRNAHis được 
dự đoán làm thay đổi cấu trúc bậc hai của phân tử và có thể ảnh hưởng đến chức năng của phân tử 
tRNA. 
Từ khóa: Biến đổi của gen mt-tRNA, UTĐTT người Việt Nam, PCR-RFLP, giải trình tự ADN. 
________ 
 Tác giả liên hệ. 
 Địa chỉ email: thaith@vnu.edu.vn 
 https://doi.org/10.25073/2588-1140/vnunst.4856 
P.T. Bich et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 2 (2019) 36-43 38 
1. Mở đầu 
 Hiện nay, tỷ lệ mắc mới và tử vong do 
UTĐTT vẫn đang ở mức cao trên thế giới và ở 
Việt Nam, điều đó cho thấy đây là căn bệnh 
nguy hiểm và vẫn đang là gánh nặng toàn cầu 
[1]. Trong các yếu tố liên quan đến ung thư thì 
rối loạn ADN ty thể được xem là một yếu tố 
nguy cơ [2]. Trong đó, mối liên quan giữa biến 
đổi của các gen tRNA với ung thư ngày càng 
được quan tâm. Ở ung thư gan, một số dạng 
biến đổi đã được xác định bao gồm biến đổi 
T1659C thuộc gen tRNAVal, G5650A thuộc gen 
tRNAAla, T10463C thuộc gen tRNAArg, 
A14679G thuộc gen tRNAGlu và C15975T 
thuộc gen tRNAPro [3]; biến đổi A12308G thuộc 
gen tRNALeu được tìm thấy ở UTĐTT [4] và 
bệnh ung thư miệng [5]. Ngoài ra, biến đổi 
A7460G thuộc gen tRNASer, G5563A thuộc gen 
tRNATrp và A12172G thuộc gen tRNAHis được 
xác định ở ung thư phổi [6]. Tuy nhiên, việc 
sàng lọc đột biến trên mt-tRAN vẫn chưa được 
thực hiện ở UTĐTT người Việt Nam. Vì vậy, 
nghiên cứu biến đổi của tRNA ở UTĐTT và 
ảnh hưởng của một số biến đổi tìm được đến 
cấu trúc hoặc chức năng của phân tử tRNA là 
cần thiết. 
Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng 
phương pháp PCR-RFLP, giải trình tự để sàng 
lọc biến đổi của các gen mt-tRNA và dùng 
phương pháp mô hình hóa phân tử RNA in 
silico [7] để mô hình hóa phân tử RNA và dự 
đoán sự thay đổi cấu trúc của RNA tại một số vị 
trí biến đổi xác định được. 
2. Nguyên liệu và phương pháp 
2.1. Nguyên liệu 
Mẫu nghiên cứu là mẫu mô của bệnh nhân 
UTĐTT được lấy tại vị trí khối u và vị trí lân 
cận khối u (cách khối u tối thiểu 5cm, diện cắt 
được xác định không còn tế bào ung thư). Mẫu 
nghiên cứu cùng với các thông tin của bệnh 
nhân như độ tuổi, giới tính, vị trí, kích thước u, 
độ biệt hóa và giai đoạn bệnh do Khoa Tế bào - 
Giải phẫu bệnh, bệnh viện K cung cấp. Trong 
nghiên cứu này, chúng tôi đã tập trung sàng lọc 
đột biến A3243G trên 30 cặp mẫu, đột biến 
G12300A trên 68 cặp mẫu, đột biến A12308G 
trên 98 cặp mẫu và giải trình tự ADN để sàng 
lọc các biến đổi khác của các gen mã hóa cho 
một số tRNA trên19 mẫu. 
2.2. Phương pháp 
Tách chiết ADN tổng số: ADN tổng số từ 
mẫu mô của bệnh nhân UTĐTT được tách chiết 
bằng kit QIAamp DNA Mini Kit (QIAGEN, 
Đức). Kit tách chiết này đảm bảo việc tách 
được cả ADN ty thể. Các bước được tiến hành 
theo quy trình của nhà sản xuất. ADN sau khi 
tách chiết được xác định nồng độ và độ sạch 
bằng máy quang phổ Nano drop 2000c 
(Thermo, Mỹ) và bảo quản ở -200C. 
Phương pháp PCR-RFLP: Các đoạn gen 
mt-tRNA chứa các vị trí 3243, 12300, 12308 
được khuếch đại bằng phản ứng PCR với các 
cặp mồi đặc hiệu được thiết kế bằng phần mềm 
Primer-BLAST trong NCBI. Trình tự các cặp 
mồi sử dụng cho nghiên cứu được trình bày 
trong Bảng 1. 
Bảng 1. Các cặp mồi được dùng trong phản ứng PCR-RFLP 
Tên 
mồi 
Trình tự mồi 
Kích thước sản 
phẩm PCR (bp) 
Mục đích 
3243 
F 5’-CTGTACGAAAGGACAAGAGA-3’ 
218 
Nhân đoạn ADN 
chứa vị trí 3243 R 5’-ACAATGAGGAGTAGGAGGTT-3’ 
12300 
F 5’-CTGACAACAGAGGCTTACGA-3’ 
346 
Nhân đoạn ADN 
chứa vị trí 12300 và 
12308 
R 5’-AACTTCTTGGTCTAGGCACAT-3’ 
7375 
F 5’-ATGAGGAATAGTGTAAGGAGTA-3’ 
1059 
Nhân đoạn ADN 
dùng cho giải trình 
tự trực tiếp 
R 5’-ACCTGGAGTGACTATATGGAT-3’ 
11718 
F 5’-AACTTCTTGGTCTAGGCACAT-3’ 
801 R 5’-GGCTTACATCCTCATTACTATTCT-3’ 
P.T. Bich et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 2 (2019) 36-43 39 
Phản ứng PCR gồm các thành phần: 6,25 µl 
OneTaq Hot Start 2x Master Mix (Neb, Mỹ); 
0,2 µM mồi gồm mồi xuôi và mồi ngược, 12,5-
31 ng ADN khuôn, sau đó bổ sung H2O đến 
12,5 µl. Chu trình nhiệt của phản ứng PCR gồm 
biến tính ở 940C trong 30 giây, gắn mồi ở 540C 
trong 30 giây và kéo dài mạch ở 680C trong 30 
giây, thực hiện phản ứng PCR với 35 chu kỳ. 
Dựa trên trình tự của sản phẩm PCR được nhân 
bản theo các cặp mồi thiết kế, chúng tôi đã lựa 
chọn được các enzyme giới hạn phù hợp để 
phát hiện biến đổi bằng RFLP, trình tự nhận 
biết của các enzyme dùng trong nghiên cứu 
được trình bày ở Bảng 2: 
Bảng 2. Các enzyme được sử dụng trong nghiên cứu 
Loại đột biến 
Loại 
enzyme Trình tự nhận biết 
Kích thước sản phẩm cắt (bp) 
ADN không bị đột biến ADN đột biến 
A3243G HaeIII 
5'...GG↓C C ...3' 
22, 27, 169 22, 27, 72 và 97 
G12300A 128 và 218 346 
A12308G/A12309G ApoI 
5’ ... R↓AATTY...3’ 
(R: A/G) (Y: C/T) 
346 135 và 211 
Sản phẩm PCR và sản phẩm cắt bằng 
enzyme được điện di kiểm tra trên gel agarose 
2%, nhuộm ethidium bromide hoặc gen 
polyacrylamide nhuộm bạc. Quan sát và chụp 
ảnh bản gel bằng hệ thống máy Gel Doc TM 
XR (Biorad). 
Giải trình tự ADN: Bên cạnh sử dụng 
phương pháp PCR-RFLP để xác định các đột 
biến quan tâm, chúng tôi còn sử dụng phương 
pháp giải trình tự ADN để sàng lọc các đột biến 
khác của các gen mt-tRNA. Hai cặp mồi ký 
hiệu là 7375 và 11718 (trình tự ở Bảng 1) nhân 
lên các đoạn ADN có kích thước lần lượt là 
1059 bp và 801 bp chứa các gen mã hóa cho 
tRNASer có vị trí: 7446-7514, tRNAAsp: 7518-
7585, tRNALys: 8295-8364 và tRNAHis: 12138-
12206, tRNASer: 12207-12265, tRNALeu: 
12266- 12336. Đoạn ADN được giải trình tự 
thông qua công ty thương mại (công ty the 1st 
BASE). Phần mềm Bioedit được dùng để phân 
tích kết quả giải trình tự. Kết quả giải trình tự 
được so sánh với trình tự ADN ty thể tham 
chiếu trên NCBI mã số NC_012920.1 bằng 
chương trình BLAST nucleotide trên NCBI [8] 
để xác định biến đổi. 
Mô hình hóa phân tử RNA: Sử dụng 
chương trình RNAfold Server trong The Vienna 
RNA Websuite để dự đoán cấu trúc của RNA [7]. 
3. Kết quả và thảo luận 
Sử dụng ADN tổng số được tách từ mẫu mô 
UTĐTT làm khuôn, các đoạn ADN chứa vị trí 
3243, 12300, 12308 thuộc gen mt-tRNA ty thể 
đã được nhân lên bằng kỹ thuật PCR. Sau đó 
sản phẩm PCR được cắt bằng enzyme. Kết quả 
PCR được minh họa trong Hình 1A và 1B. 
Hình 1A và 1B cho thấy, sản phẩm PCR từ các 
cặp mồi 3243 và 12300 đều cho một băng sáng, 
rõ nét, không có băng phụ với kích thước tương 
ứng theo tính toán lý thuyết khi thiết kế mồi, 
giếng đối chứng âm không có băng ADN chứng 
tỏ các cặp mồi được thiết kế là đặc hiệu, điều 
kiện phản ứng PCR là phù hợp. Ở các giếng số 
2, 4, 6 trong các hình 1C, 1D, 1E là sản phẩm 
PCR được cắt bằng enzyme HaeIII, ApoI và 
HaeIII tương ứng. 
Chúng tôi đã tiến hành sàng lọc đột biến 
A3243G trên gen mã hóa cho tRNALeu ở 30 cặp 
mẫu mô UTĐTT và đã không xác định thấy đột 
biến này ở các mẫu nghiên cứu (Hình1C). 
P.T. Bich et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 2 (2019) 36-43 40 
Hình 1. Ảnh điện di sản phẩm PCR và sản phẩm 
cắt bằng enzyme (gel agarose 2,0%, nhuộm ethidium 
bromide, gel polyacylamid 8% nhuộm bạc). 
Giếng M: Thang chuẩn ADN 50 bp. Hình A, B: 
sản phẩm PCR chứa vị trí 3243 và 12300, tương 
ứng. Hình C, D và E: giếng 1, 3, 5: sản phẩm PCR; 
giếng 2, 4, 6: sản phẩm cắt bằng enzyme của một số 
mẫu nghiên cứu. Hình C: sản phẩm PCR chứa vị trí 
3243 và sản phẩm cắt bằng enzyme HaeIII. Hình D, 
E: sản phẩm PCR chứa vị trí 12300, 12308 và sản 
phẩm cắt bằng enzyme HaeIII, Apo I, tương ứng. 
Hình F: trình tự đoạn ADN và vị trí biến đổi 
A12309G và A12310G. 
Đột biến A3243G trên gen tRNALeu đã được 
phát hiện như là nguyên nhân của bệnh MELAS 
[9]. Cho đến nay, các nghiên cứu về đột biến 
A3243G cũng thường tập trung vào một số 
bệnh cơ thần kinh, bệnh tiểu đường [10]. Đối 
với ung thư, đột biến A3243G mới chỉ được 
báo cáo trên bệnh nhân UTĐTT với tần suất 
thấp và tồn tại ở dạng đồng tế bào chất [11]. 
Tuy nhiên, ở nhóm bệnh nhân UTĐTT người 
Việt Nam, chúng tôi lại không xác định thấy 
đột biến này 
Hình 2. Trình tự đoạn ADN được nhân lên từ các 
cặp mồi 7375 (A) và cặp mồi 11718 (B). 
Hình 3. Mô hình dự đoán cấu trúc bậc hai của phân 
tử tRNAHis khi không có biến đổi (A) và khi có các 
dạng biến đổi T12150G (B), C12154G (C) và khi 
có đồng thời cả hai biến đổi T12150G và C12154G 
(D) (mũi tên chỉ vị trí biến đổi). 
P.T. Bich et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 2 (2019) 36-43 41 
Như vậy, chúng tôi đã tiến hành sàng lọc 
biến đổi ở một số vị trí 3243, 12300, 12308 và 
12309 thuộc gen ty thể mã hóa cho tRNALeu 
trên mẫu mô của một nhóm bệnh nhân UTĐTT. 
Tuy nhiên, tần suất của các biến đổi rất thấp. Vì 
vậy, chúng tôi đã thiết kế hai cặp mồi 7375 và 
11718 để nhân các đoạn ADN dài 1059 bp và 
801 bp tương ứng chứa các gen mã hóa cho 
tRNASer vị trí: 7446-7514, tRNAAsp: 7518-7585, 
tRNALys: 8295-8364 và tRNAHis: 12138-12206, 
tRNASer: 12207-12265, tRNALeu: 12266-12336, 
tinh sạch sản phẩm PCR và giải trình tự ADN 
để xác định các biến đổi. 
Kết quả phân tích trình tự đoạn ADN được 
nhân lên bằng cặp mồi 7375 từ 19 mẫu mô ung 
thư, không có mẫu nào xuất hiện biến đổi ở 
vùng mã cho tRNA được nghiên cứu (Hình 
2A). Trong khi đó, với đoạn ADN được nhân 
lên từ cặp mồi 11718 xác định thấy hai biến đổi 
đáng quan tâm là tại vị trí 12150 biến đổi T 
thành G và vị trí 12154 biến đổi C thành G. Đặc 
biệt, biến đổi ở hai vị này đều ở dạng dị tế bào 
chất, cùng xuất hiện ở trong một mẫu nghiên 
cứu và đều thuộc gen tRNAHis (Hình 2B). Tra 
cứu trên cơ sở dữ liệu ngân hàng gen ty thể 
Mitomap chúng tôi chưa thấy có công bố nào 
liên quan đến hai biến đổi T12150G và C12154G. 
Vì vậy, đây là những biến đổi mới được phát 
hiện ở bệnh nhân UTĐTT người Việt Nam. 
Sử dụng chương trình RNAfold Server 
trong The Vienna RNA Websuite [7] để dự 
đoán cấu trúc bậc hai của phân tử tRNAHis, kết 
quả dự đoán cho thấy biến đổi T12150G không 
dẫn đến thay đổi cấu trúc bậc 2 của phân tử 
tRNAHis (Hình 3B). Trong khi đó, biến đổi 
C12154G làm thay đổi cấu trúc bậc hai của 
phân tử (Hình 3C), đặc biệt khi xảy ra đồng thời 
cả hai biến đổi T12150G và C12154G (Hình 
3D). Phần mềm đã cho phép xác định sự thay 
đổi năng lượng tự do tối thiểu (minimum free 
energy - MFE) của phân tử tRNA khi có biến 
đổi. Cụ thể, biến đổi của tRNAHis dẫn đến làm 
tăng năng lượng tự do tối thiểu từ -10,4 
kcal/mol (dạng không biến đổi) lên -8,9 
kcal/mol (khi có biến đổi C12154G) và -9,3 
kcal/mol (khi có đồng thời hai biến đổi 
T12150G và C12154G). Sự thay đổi về cấu trúc 
và sự tăng năng lượng tự do tối thiểu của tRNA 
có thể dẫn đến giảm độ bền của phân tử nên có 
thể ảnh hưởng đến chức năng của phân tử 
tRNA. 
Đột biến gen mt-RNA đang ngày càng được 
công nhận là nhân tố quan trọng liên quan đến 
sự phát sinh một số bệnh trong đó có ung thư 
[10, 11]. Các đột biến điểm trên tRNA có thể 
dẫn đến khiếm khuyết trong quá trình phiên mã, 
dịch mã, rối loạn chức năng chuỗi hô hấp ty thể 
và từ đó có thể liên quan đến đặc điểm lâm sàng 
của một số bệnh. Ở ung thư phổi, Wang và cs 
đã chỉ ra một số biến đổi trên gen tRNA có thể 
dẫn đến thay đổi cấu trúc của tRNA, do đó có 
thể làm giảm hiệu quả của sự nhận biết giữa 
codon - anticodon và quá trình mã hóa axit 
amin, điều đó có thể dẫn đến lượng ATP sản 
xuất dưới ngưỡng yêu cầu cho chức năng tế bào 
bình thường và góp phần phát sinh ung thư. Cụ 
thể, đột biến A12172G làm thay đổi cấu trúc và 
năng lượng tự do tối thiểu của tRNAHis và được 
xác định có vai trò quan trọng đối với ung thư 
phổi [6]. Trong nghiên cứu này chúng tôi đã 
sàng lọc thấy biến đổi C12154G và T12150G 
của tRNAHis ở bệnh nhân UTĐTT và bằng 
phương pháp mô hình hóa cấu trúc bậc hai của 
RNA cũng nhận thấy biến đổi C12154G làm 
thay đổi cấu trúc bậc hai và tăng năng lượng tự 
do tối thiểu của phân tử tRNAHis, đặc biệt nếu 
có sự tồn tại đồng thời của hai biến đổi 
C12154G và T12150G (Hình 3C và 3D). Trong 
cấu trúc của tRNA, đột biến gây bệnh thường 
xảy ra tại vùng gốc sau đến vùng DHU [12], vì 
vậy, biến đổi C12154G thuộc vòng DHU làm 
thay đổi cấu trúc của tRNAHis có thể ảnh hưởng 
đến chức năng của tRNAHis và từ đó có thể liên 
quan đến sự phát sinh UTĐTT. 
Hơn nữa, trong mỗi tế bào, số lượng bản 
sao ADN ty thể dao động từ hàng trăm đến 
hàng nghìn bản sao. Các bản sao có thể giống 
nhau (dạng đồng tế bào chất, homoplasmy) hay 
không giống nhau (dị tế bào chất, 
heteroplasmy). Đa số các đột biến ADN ty thể 
tồn tại ở dạng dị tế bào chất [6, 9, 13, 14]. 
Tương đồng với các kết quả nghiên cứu trên, 
trong nghiên này chúng tôi cũng đã xác định 
thấy các biến đổi A12309G, A12310G, T12150G 
P.T. Bich et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 2 (2019) 36-43 42 
và C12154G ở bệnh nhân UTĐTT đều tồn tại ở 
trạng thái dị tế bào chất. Tuy nhiên, ảnh hưởng 
của biến đổi đến biểu hiện lâm sàng của bệnh 
còn phụ thuộc vào mức độ dị tế bào chất của 
biến đổi. Vì vậy, việc nghiên cứu định lượng 
được mức độ dị tế bào chất của các biến đổi kể 
trên là cần thiết trong các nghiên cứu tiếp theo. 
Đặc biệt, cả bốn biến đổi A12309G, 
A12310G, T12150G và C12154G được xác 
định trong nghiên cứu này đều là các biến đổi 
chưa từng được công bố trong các nghiên cứu 
trước đây trên đối tượng bệnh nhân ung thư. Vì 
vậy, đây có thể là những biến đổi mới của gen 
mt-tRNA ở đối tượng UTĐTT mà chúng tôi đã 
xác định được. 
4. Kết luận 
Bằng kỹ thuật PCR-RFLP và giải trình tự 
ADN, các biến đổi A12309G, A12310G thuộc 
gen tRNALeu, C12154G và T12150G thuộc gen 
tRNAHis đã được xác định ở mẫu mô UTĐTT 
với tần suất tương ứng là 2,04% (với biến đổi 
A12309G, A12310G) và 5,26% (với biến đổi 
C12154G và T12150G). Cả bốn biến đổi nêu 
trên đều ở trạng thái dị tế bào chất và là các 
biến đổi mới chưa từng được công bố trên đối 
tượng bệnh nhân ung thư. Đặc biệt, bằng 
phương pháp mô hình hóa phân tử RNA bước 
đầu nhận thấy biến đổi C12154G thuộc vùng 
DHU của tRNAHis làm thay đổi cấu trúc bậc hai 
của tRNAHis và làm tăng năng lượng tự do tối 
thiểu của phân tử, vì vậy biến đổi này có thể sẽ 
ảnh hưởng đến chức năng của tRNAHis và từ đó 
có thể góp phần vào sự phát sinh UTĐTT. Tuy 
nhiên, để đánh giá mối liên quan giữa các biến 
đổi nêu trên với các đặc điểm bệnh học của 
UTĐTT cũng như mối liên quan giữa mức độ 
đột biến với mức độ biểu hiện của bệnh thì việc 
tăng cỡ mẫu nghiên cứu và định lượng mức độ 
dị tế bào chất của các biến đổi là cần thiết. 
Lời cảm ơn 
 Công trình được hoàn thành với sự hỗ trợ 
kinh phí của Đề tài cấp nhà nước KC.04.10/11-
15. Quy trình và các thủ tục lấy mẫu nghiên cứu 
được sự giúp đỡ từ các bác sỹ, y tá của Bệnh 
viện K - Hà Nội. Bệnh nhân tham gia nghiên 
cứu tự nguyện. 
Tài liệu tham khảo 
[1] International Agency for Research on Cancer. 
https://gco.iarc.fr/today/fact-sheets-cancers 
Colorectal cancer (accessed 30 November 2018). 
[2] M. Brandon, P. Baldi, D.C Wallace, Mitochodrial 
mutations in cancer, Oncogene 25(34) (2006) 4647 - 
4662.  10.1038/sj.onc.1209607. 
G. Li, Y.X. Duan, X.B. Zhang, F. Wu, Mitochondrial 
RNA mutations may be infrequent in hepatocellular 
carcinoma patients, Genet. Mol. Res. 15(2) (2016) 
1-7.  10.4238/ gmr.15027665. 
[4] F. Mohammed, A.R. Rezaee, E. Mosaieby, M. 
Houshmand, Mitochondrial A12308G alteration 
in RNA Leu (CUN) in colorectal cancer samples, 
Diagn. Pathol. (2015) 10:115.  
1186/s13000-015-0337-6. 
[5] S. Datta, M. Majumder, N.K. Biswas, N. Sikdar, 
B. Roy, Increased risk of oral cancer in relation to 
common Indian mitochondrial polymorphisms 
and Autosomal GSTP1 locus, Cancer, 110 (2007) 
1991-1999.  10.1002/cncr.23016. 
[6] L. Wang , Z.J. Chen , Y.K. Zhang , H.B. Le, The 
role of mitochondrial RNA mutations in lung 
cancer, Int. J. Clin. Exp. Med. 8(8) (2015) 1-7. 
 10.3389/fgene.2014.00158. 
[7] A.R. Gruber, R. Lorenz, S.H. Bernhart, R. 
Neubock, I.L Hofacker, The Vienna ARN 
Websuite, Nucleic Acids Res. 36 (2008) 70-74. 
http: /doi.org/10.1093/ nar/gkn188. 
[8] Basic Local Alignment Search Tool. https://blast. 
ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi/ nucleotide Blast 
(accessed 11 November 2018). 
[9] Y. Goto, I. Nonaka, S. Horai, A mutation in the 
RNALeu (UUR) gene associated with the MELAS 
subgroup of mitochondrial encephalomyopathies, 
Nature 348(6302) (1990) 651-653.  
10.1038/348651a0. 
[10] A human mitochondrial genome database. 
 (accessed 11 
November 2018). 
[11] A. Lorenc, J. B. Golik P, Homoplasmic MELAS 
A3243G mtDNA mutation in a colon cancer 
sample, Mitochondrion 3(2) (2003) 119-124. 
https://doi.org/ 10.1016/S1567-7249(03)00106-5. 
P.T. Bich et al. / VNU Journal of Science: Natural Sciences and Technology, Vol. 35, No. 2 (2019) 36-43 43 
[12] E.L. Blakely, J.W. Yarham, C.L. Alston, K. 
Craig, J. Poulton, C. Brierley, S.M. Park, A. 
Compston, C. Allen, S. Sharif , P. Enevoldso, M. 
Wilson, D.M. Turnbull, R.M. cFarland, R.W.Taylor, 
Pathogenic mitochondrial tRNA point mutations: 
nine novel mutations affirm their importance as a 
cause of mitochondrial disease, Hum. Mutat. 
34(9) (2013) 1260- 2068. https://doi.org/10.1002. 
[13] S. DiMauro, Mitochondrial ADN medicine, 
Biosci. Rep. 27(3) (2007) 5-9. https://doi.org 
10.1007/ s10540 -007-9032-5. 
[14] D.C. Wallace, D. Chalkia, Mitochondrial ADN 
genetics and the heteroplasmy conundrum in 
evolution and disease, Cold Spring Harb 
Perspect Biol. 5(11) (2013) 1-7. https://doi.org 
10.1101/cshperspect. a021220. 

File đính kèm:

  • pdfbien_doi_moi_cua_mot_so_gen_ty_the_ma_hoa_cho_trna_o_benh_nh.pdf