Gen CNGB3
Gen CNGB3 nằm trên nhiễm sắc thể 8, cung cấp hướng dẫn tạo ra một phần (tiểu đơn vị beta) của kênh CNG (Cone photoreceptor cyclic Nucleotide-Gated - CNG). Kênh này chỉ có mặt trong các tế bào hình nón trong võng mạc. Các tế bào hình nón cho khả năng nhìn trong ánh sáng mạnh (tầm nhìn ban ngày), bao gồm cả khả năng nhìn màu. Một loại tế bào cảm thụ ánh sáng khác được gọi là tế bào hình que, chúng cung cấp tầm nhìn trong điều kiện ánh sáng yếu (tầm nhìn ban đêm).
Chức năng chính
Kênh CNG là các lỗ mở trong màng tế bào, chúng vận chuyển các nguyên tử tích điện dương (cation) vào trong tế bào. Trong tế bào hình nón, các kênh CNG vẫn mở trong điều kiện tối, nên chúng cho phép các cation đi vào. Khi đi vào mắt, ánh sáng sẽ kích hoạt cơ chế đóng các kênh này, từ đó ngăn cation vào bên trong. Cơ chế thay đổi vận chuyển cation làm biến đổi điện tích của tế bào hình nón, cuối cùng tạo ra một tín hiệu thị giác cho não bộ. Quá trình chuyển ánh sáng thành tín hiệu điện này được gọi là quá trình truyền quang.
Đột biến gây bệnh
Mù màu
Hơn 40 đột biến gen CNGB3 gây ra chứng mù màu (achromatopsia). Những đột biến này xảy ra trong 50-70% các trường hợp mắc chứng mù màu hoàn toàn, người bệnh hoàn toàn không nhìn thấy màu sắc và gặp các vấn đề thị lực khác từ giai đoạn sơ sinh. Trên toàn thế giới, đột biến phổ biến nhất xóa (1148delC) một cặp base khỏi gen CNGB3.
Chứng mù màu hoàn toàn xảy ra thường xuyên trong cộng đồng dân cư đảo Pingelapese, những người sống trên một trong những quần đảo Caroline phía Đông của Micronesia. Ở những người Pingelapese, nguyên nhân do một đột biến thay thế axit amin serine bằng phenylalanin tại vị trí 435 trong protein (Ser435Phe hoặc S435F).
Hầu hết các đột biến gen CNGB3 ngăn cản sản xuất bất kỳ tiểu đơn vị beta chức năng nào, từ đó thay đổi cấu trúc của các kênh CNG. Do đó, các kênh CNG không hoạt động, chúng ngăn cản tế bào hình nón thực hiện quá trình truyền quang. Người ta suy đoán rằng các kênh bị lỗi cho phép một lượng lớn các cation vào các tế bào hình nón, nên cuối cùng các tế bào này tự hủy (trải qua quá trình apoptosis). Mất chức năng hình nón là nguyên nhân dẫn đến tình trạng mù màu và các vấn đề thị lực khác.
Bởi vì các kênh CNG chỉ có trong tế bào hình nón, nên tế bào hình que nói chung không bị ảnh hưởng.
Xem thêm Bệnh mù màuLoạn dưỡng tế bào hình nón
Các vấn đề khác
Các đột biến gen CNGB3 cũng được xác định trong một tỷ lệ nhỏ các trường hợp loạn dưỡng tế bào hình nón tiến triển. Tương tự như chứng mù màu, tình trạng này ảnh hưởng đến chức năng của các tế bào hình nón trong võng mạc. Tuy nhiên, khác với chứng mù màu, loạn dưỡng tế bào hình nón tiến triển liên quan đến các tế bào hình nón hoạt động bình thường khi mới sinh nhưng chúng bắt đầu hoạt động sai chức năng từ thời thơ ấu hoặc thanh thiếu niên. Theo thời gian, mắt người bệnh sẽ ngày càng mờ và mất thị lực. Người ta chưa rõ vì sao một số đột biến gen CNGB3 lại gây ra chứng mù màu trong khi những đột biến khác dẫn đến chứng loạn dưỡng tế bào hình nón tiến triển.
Các tên gọi khác
- ACHM3
- CNGB3_HUMAN
- cone photoreceptor cGMP-gated cation channel beta-subunit
- cyclic nucleotide-gated cation channel modulatory subunit
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. CNGB3 cyclic nucleotide gated channel subunit beta 3 [Homo sapiens (human)]. Retrieved September 27, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/54714/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. CYCLIC NUCLEOTIDE-GATED CHANNEL, BETA-3; CNGB3. Retrieved September 27, 2022 from https://omim.org/entry/605080
- National Library of Medicine. CNGB3 gene. Retrieved September 27, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/cngb3/