Gen KCNQ1OT1
Gen KCNQ1OT1 nằm trên nhiễm sắc thể số 11, bên trong gen KCNQ1. Bởi vì hai gen này chia sẻ một vùng ADN chung, nên gen KCNQ1OT1 còn được gọi là KCNQ1-chung phiên mã 1 (KCNQ1 overlapping transcript 1) hoặc sợi đối diện KCNQ1/phiên mã antisense 1 (KCNQ1 opposite strand/antisense transcript 1). Bởi vì trình tự ADN của hai gen được “đọc” theo hướng ngược nhau, nên chúng có chức năng rất khác nhau. Trong khi KCNQ1 cung cấp hướng dẫn tạo ra một protein hoạt động như một kênh kali, gen KCNQ1OT1 không chứa hướng dẫn tạo ra protein mà tạo ra một phân tử ARN không mã hóa. ARN này giúp điều chỉnh các gen cần thiết cho giai đoạn tăng trưởng và phát triển bình thường trước khi sinh.
Chức năng chính
Người bình thường thừa hưởng phần lớn các gen với một bản sao từ mẹ và một bản sao từ cha. Cả hai bản sao thường trong trạng thái đang hoạt động hoặc "bật" trong tế bào. Tuy nhiên, hoạt động của gen KCNQ1OT1 phụ thuộc vào nguồn gốc từ cha hay mẹ. Chỉ bản sao thừa kế từ cha mới hoạt động, bản sao thừa kế từ mẹ không hoạt động. Khác biệt này do một hiện tượng gọi là in dấu bộ gen (genomic imprinting).
Gen KCNQ1OT1 là một phần của nhóm gen trên nhánh ngắn (p) của nhiễm sắc thể số 11 trải qua quá trình in dấu bộ gen. KCNQ1OT1 và một số gen khác trong cụm gen này tham gia điều chỉnh tăng trưởng, chúng được kiểm soát bởi một vùng ADN lân cận gọi là trung tâm in dấu 2 (Imprinting Center 2 - IC2) hoặc KvDMR. Vùng IC2 trải qua quá trình methyl hóa - phản ứng hóa học gắn các nhóm methyl vào một số đoạn ADN. Quá trình methyl hóa xảy ra trong giai đoạn hình thành tế bào trứng hoặc tinh trùng là một cách đánh dấu hoặc "đóng dấu" nguồn gốc từ cha hay mẹ. Vùng IC2 bình thường chỉ được methyl hóa trên bản sao nhiễm sắc thể số 11 được di truyền từ mẹ.
Đột biến gây bệnh
Hội chứng Beckwith-Wiedemann
Hội chứng Beckwith-Wiedemann gây ra phát triển quá mức và các triệu chứng khác ảnh hưởng đến nhiều bộ phận cơ thể. Ít nhất một nửa trong số tất cả các trường hợp mắc bệnh do những thay đổi trong quá trình methyl hóa ảnh hưởng đến vùng IC2. Cụ thể hơn, bản sao vùng IC2 từ mẹ có quá ít nhóm methyl được gắn vào (giảm methyl hóa - hypomethylation), từ đó phá vỡ quy định của một số gen được kiểm soát bởi IC2. Giảm methyl hóa hóa vùng IC2 khiến gen KCNQ1OT1 tăng hoạt động và các gen lân cận giảm hoạt động. Vì một số gen này liên quan đến cơ chế điều chỉnh tăng trưởng, nên khi chúng mất hoạt động sẽ dẫn đến phát triển quá mức và các đặc điểm khác của hội chứng Beckwith-Wiedemann.
Trong một số trường hợp, hội chứng Beckwith-Wiedemann xảy ra do mất đoạn nhỏ của vùng IC2 trên bản sao di truyền từ mẹ. Tương tự như quá trình methyl hóa bất thường, mất đoạn làm gián đoạn hoạt động của một số gen bao gồm cả KCNQ1OT1.
Xem thêm Hội chứng Beckwith-WiedemannCác tên gọi khác
- FLJ41078
- KCNQ1 opposite strand/antisense transcript 1 (non-protein coding)
- KCNQ1 overlapping transcript 1
- KCNQ1 overlapping transcript 1 (non-protein coding)
- KCNQ1-AS2
- KCNQ10T1
- KvDMR1
- KvLQT1-AS
- LIT1
- long QT intronic transcript 1
References
- Genetic Testing Information. KCNQ1OT1 KCNQ1 opposite strand/antisense transcript 1 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved April 6, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/10984
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. KCNQ1-OVERLAPPING TRANSCRIPT 1; KCNQ1OT1. Retrieved April 6, 2022 from https://omim.org/entry/604115
- National Library of Medicine. KCNQ1OT1 gene. Retrieved April 6, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/kcnq1ot1/