Gen ORC1
Gen ORC1 nằm trên nhiễm sắc thể số 1, cung cấp hướng dẫn tạo ra tạo ra một protein thiết yếu cho quá trình sao chép ADN trước khi tế bào phân chia. Protein được tạo ra từ gen ORC1 thuộc nhóm phức hợp nhận biết nguồn gốc (Origin Recognition Complex – ORC). Nhóm phức hợp này hình thành bởi các protein ORC1 đến ORC6 có nguồn gốc từ các gen khác nhau.
Chức năng chính
ORC liên kết với các vùng ADN được gọi là gốc của quá trình sao chép (hoặc điểm gốc), nơi bắt đầu quá trình sao chép ADN. Phức hợp này thu hút các protein bổ sung để liên kết với nó, tạo thành một nhóm protein lớn hơn gọi là phức hợp tiền sao chép (pre-replication complex). Khi phức hợp tiền sao chép được gắn với điểm gốc, quá trình sao chép có thể bắt đầu tại vị trí đó. Quá trình được kiểm soát chặt chẽ này được gọi là cấp phép sao chép, nhằm đảm bảo quá trình sao chép ADN chỉ xảy ra một lần trong mỗi lần phân chia tế bào và cần có để các tế bào phân chia.
ORC cũng gắn vào một dạng ADN gọi là dị nhiễm sắc thể (heterochromatin). Dị nhiễm sắc là ADN được đóng gói chặt và chứa ít gen chức năng, nhưng nó rất quan trọng để kiểm soát hoạt động của gen và duy trì cấu trúc của nhiễm sắc thể. Người ta vẫn chưa rõ mục đích ORC liên kết với dị nhiễm sắc thể để làm gì.
Ngoài vai trò là một phần của ORC, protein ORC1 còn tham gia vào quá trình sao chép cấu trúc tế bào gọi là trung thể và trung tâm (centrosome and centriole), rất quan trọng đối với quá trình phân chia tế bào. ORC1 ngăn không cho trung thể và trung tâm được sao chép nhiều lần, đây chính là chìa khóa để tế bào phân chia tế bình thường. Ngoài ra, một số nghiên cứu cho thấy ORC1 liên quan đến chức năng của lông mao - những cấu trúc cực nhỏ giống như ngón tay nhô ra khỏi bề mặt tế bào. Lông mao tham gia vào các đường tín hiệu truyền thông tin bên trong và giữa các tế bào, nó cũng rất quan trọng với quá trình phát triển và chức năng của nhiều loại tế bào và mô bao gồm cả xương.
Đột biến gây bệnh
Hội chứng Meier-Gorlin
Đột biến gen ORC1 gây ra hội chứng Meier-Gorlin, người bệnh có biểu hiện đặc trưng gồm tầm vóc thấp, xương bánh chè kém phát triển và tai nhỏ. Những đột biến này biến đổi protein ORC1 bằng cách thay thế các axit amin đơn hoặc dẫn đến một phiên bản protein ORC1 ngắn bất thường. Những thay đổi này làm suy giảm khả năng lắp ráp của phức hợp tiền sao chép, từ đó gián đoạn công đoạn cấp phép sao chép. Tuy nhiên, chưa rõ bằng cách nào giảm cấp phép sao chép lại dẫn đến hội chứng Meier-Gorlin. Người ta suy đoán rằng giảm thiểu như vậy làm chậm quá trình phân chia tế bào, từ đó làm chậm sự phát triển của xương và các mô khác trong quá trình phát triển cũng như góp phần vào các biểu hiện của bệnh. Một số nghiên cứu cho thấy ORC1 thay đổi dẫn đến có quá nhiều bản sao của trung thể và trung tâm, từ đó có thể làm chậm quá trình phân chia tế bào. Các nghiên cứu khác phát hiện những thay đổi trong ORC1 làm suy giảm chức năng của lông mao, từ đó có thể làm chậm sự phát triển của một số mô rồi dẫn đến quá trình phát triển bất thường của xương bánh chè và tai đặc trưng của hội chứng Meier-Gorlin.
Xem thêm Hội chứng Meier-GorlinCác tên gọi khác
- HSORC1
- ORC1_HUMAN
- ORC1L
- origin recognition complex, subunit 1
- origin recognition complex, subunit 1 homolog
- PARC1
- replication control protein 1
References
- Genetic Testing Information. ORC1 origin recognition complex subunit 1 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved February 22, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/4998
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. ORIGIN RECOGNITION COMPLEX, SUBUNIT 1; ORC1. Retrieved February 22, 2022 from https://omim.org/entry/601902
- U.S National Library of Medicine. ORC1 gene. Retrieved December February 22, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/orc1/