Gen FUS
Gen FUS nằm trên nhiễm sắc thể 16, cung cấp hướng dẫn tạo ra protein FUS có khả năng điều hòa hoạt động phiên mã—bước đầu tiên trong quá trình sản xuất protein từ gen. Protein này hiện diện trong nhân của tế bào và tham gia vào nhiều bước sản xuất protein.
Chức năng chính
Protein FUS có khả năng gắn với ADN để điều chỉnh hoạt động phiên mã của một số gen tương ứng. Người ta chỉ ra rằng protein này có thể liên kết với ARN nhằm đảm bảo ARN ổn định trong thời gian dài. Ngoài ra, protein FUS còn tham gia vào quá trình xử lí mARN—trình tự mang thông tin trực tiếp tạo ra protein. Bằng cách cắt và sắp xếp lại các phân tử mARN theo nhiều cách khác nhau, protein FUS có thể tạo ra nhiều phiên bản protein, từ đó chúng kiểm soát chức năng protein trong tế bào. Khi protein FUS xử lí mARN, chúng vận chuyển mARN ra khỏi nhân đến các cấu trúc khác trong tế bào chất nhằm hoàn thiện và tạo ra protein trưởng thành. Protein FUS cũng tham gia sửa chữa các lỗi trong ADN nhằm ngăn ngừa tế bào tích tụ những biến đổi trong bộ gen.
Đột biến gây bệnh
Bệnh xơ cứng teo cơ một bên
Ít nhất 85 đột biến gen FUS gây ra bệnh xơ cứng teo cơ một bên (Amyotrophic Lateral Sclerosis - ALS). Bệnh nhân có các tế bào thần kinh vận động chết dần theo thời gian khiến cho cơ yếu đi và mất khả năng cử động, cuối cùng cơ hô hấp ngừng hoạt động dẫn đến tử vong.
Phần lớn các đột biến làm thay đổi axit amin đơn trong protein FUS. Những biến đổi này chủ yếu ảnh hưởng đến vùng cấu trúc tham gia vào hoạt động xử lí mARN, từ đó chúng làm gián đoạn quá trình sản xuất các protein khác. Những đột biến này có thể cản trở quá trình vận chuyển mARN ra khỏi nhân tế bào. Do đó, protein FUS và mARN mắc kẹt trong nhân rồi hình thành các cụm protein trong tế bào thần kinh vận động. Tuy nhiên, người ta vẫn chưa biết liệu những cụm protein này gây ra bệnh xơ cứng teo cơ một bên hay chúng là sản phẩm phụ của tế bào sắp chết.
Một số người mắc bệnh xơ cứng teo cơ một bên do đột biến gen FUS cũng phát triển thành bệnh sa sút trí tuệ trán-thái dương (FTD). Đây là một chứng rối loạn não có xu hướng tiến triển nghiêm trọng và ảnh hưởng đến tính cách, hành vi, ngôn ngữ. Tuy nhiên, người ta vẫn chưa rõ tại sao một số người mang đột biến gen FUS phát triển thành sa sút trí tuệ trán-thái dương, còn những người khác không phát triển bệnh.
Xem thêm Xơ cứng teo cơ một bênUng thư sarcoma Ewing
Ung thư
Các đột biến gen FUS có thể liên quan đến một số loại ung thư. Những đột biến này xảy ra trong quá trình sống và chỉ hiện diện trong các tế bào khối u, do đó chúng không có khả năng di truyền cho thế hệ sau. Người ta phát hiện những đột biến này chủ yếu trong các sarcoma mô mềm như xương, dây thần kinh hoặc sụn. Đột biến gen FUS cũng được tìm thấy trong khối u hình thành từ các tế bào mỡ (myxoid liposarcoma) hoặc từ tế bào tạo máu trong tủy xương (bệnh bạch cầu dòng tủy cấp tính - AML).
Người ta cho rằng nguyên nhân gây ra các biến đổi di truyền liên quan đến ung thư là do nhiễm sắc thể 16 và các nhiễm sắc thể khác chuyển đoạn ADN với nhau, từ đó khiến cho gen FUS gắn với một gen khác tạo thành một trình tự mới. Gen mới tạo ra thường có một phần chức năng của 2 gen ban đầu, trong đó gen FUS thúc đẩy hoạt động phiên mã và tổng hợp protein, gen còn lại có thể cho phép tế bào phát triển nhanh chóng. Khi tế bào tăng sinh không kiểm soát, ung thư có thể hình thành và gây ra khối u trong mô mềm.
Các tên gọi khác
- ALS6
- ETM4
- FUS1
- FUS_HUMAN
- fused in sarcoma
- heterogeneous nuclear ribonucleoprotein P2
- hnRNP-P2
- HNRNPP2
- oncogene FUS
- oncogene TLS
- POMP75
- RNA-binding protein FUS
- TLS
- translocated in liposarcoma protein
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. FUS FUS RNA binding protein [Homo sapiens (human)]. Retrieved January 22, 2024 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2521/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. FUS RNA-BINDING PROTEIN; FUS. Retrieved January 22, 2024 from https://omim.org/entry/137070
- National Library of Medicine. FUS gene. Retrieved January 22, 2024 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/fus/