Gen RAI1
Gen RAI1 nằm trên nhiễm sắc thể số 17, cung cấp hướng dẫn tạo ra một protein hoạt động trong các tế bào khắp cơ thể, đặc biệt là các tế bào thần kinh (neuron) trong não. Bên trong nhân tế bào, protein RAI1 kiểm soát hoạt động của một số gen.
Chức năng chính
Người ta vẫn chưa xác định được phần lớn các gen được kiểm soát bởi RAI1. Tuy nhiên, giới khoa học cho rằng protein này kiểm soát biểu hiện của một số gen liên quan đến nhịp sinh học hàng ngày như chu kỳ ngủ - thức. Protein RAI1 dường như cũng tham gia quá trình phát triển của não và xương đầu, mặt.
Đột biến gây bệnh
Hội chứng Potocki-Lupski
Có thêm một bản sao của gen RAI1 trong mỗi tế bào được cho là nguyên nhân dẫn đến nhiều đặc điểm chính của hội chứng Potocki-Lupski. Bệnh có đặc điểm gồm chậm phát triển, thiểu năng trí tuệ từ nhẹ đến trung bình, các vấn đề về hành vi bao gồm rối loạn phổ tự kỷ (ảnh hưởng đến giao tiếp và tương tác xã hội), rối loạn giấc ngủ và các vấn đề sức khỏe khác. Nguyên nhân do sao chép bất thường (lặp đoạn) một đoạn nhỏ trên nhánh ngắn (p) của nhiễm sắc thể 17 tại vị trí p11.2. Trong khoảng 2/3 số trường hợp, đoạn được nhân đôi chứa khoảng 3,7 triệu cặp base (3,7Mb). Trong 1/3 số trường hợp còn lại, số lượng cặp base nhiều hơn hoặc ít hơn, dao động từ dưới 1Mb đến gần 20Mb. Tất cả những lần nhân đôi này đều ảnh hưởng đến một trong hai bản sao của nhiễm sắc thể số 17 trong mỗi tế bào.
Tất cả các lặp đoạn gây ra hội chứng Potocki-Lupski đều chứa gen RAI1. Người ta cho rằng lặp đoạn làm tăng lượng protein RAI1, dẫn đến gián đoạn biểu hiện của các gen chi phối nhịp sinh học. Những thay đổi này có thể giải thích cho biểu hiện rối loạn giấc ngủ trong hội chứng Potocki-Lupski. Quá nhiều protein RAI1 cũng có thể làm gián đoạn sự phát triển của não, từ đó gây ra tình trạng chậm phát triển, thiểu năng trí tuệ, các vấn đề về hành vi và các đặc điểm thần kinh khác của bệnh. Sự phát triển của xương ở đầu và mặt cũng có thể bị ảnh hưởng, dẫn đến những khác biệt nhỏ trên khuôn mặt của những người mắc hội chứng Potocki-Lupski.
Xem Hội chứng Potocki-LupskiHội chứng Smith-Magenis
Mất một phần hoặc toàn bộ chức năng gen RAI1 là nguyên nhân dẫn đến hầu hết các dấu hiệu và triệu chứng của hội chứng Smith-Magenis. Các đặc điểm chính của bệnh bao gồm thiểu năng trí tuệ từ nhẹ đến trung bình, chậm phát triển khả năng nói và ngôn ngữ, khuôn mặt dị biệt, rối loạn giấc ngủ, các vấn đề hành vi và những bất thường khác ảnh hưởng đến nhiều bộ phận cơ thể.
Ở hầu hết những người mắc hội chứng Smith-Magenis, nguyên nhân do mất một đoạn nhỏ của nhiễm sắc thể số 17 trong mỗi tế bào. Thông thường, đoạn nhiễm sắc thể này nằm tại vị trí 17p11.2 cũng chính là đoạn nhiễm sắc thể được nhân đôi trong hội chứng Potocki-Lupski. Đôi khi, đoạn bị xóa lớn hơn hoặc nhỏ hơn. Mất đoạn ảnh hưởng đến một trong hai bản sao của nhiễm sắc thể số 17 trong mỗi tế bào.
Tất cả các trường hợp mất đoạn gây ra hội chứng Smith-Magenis đều chứa gen RAI1. Mất gen RAI1 dẫn đến giảm lượng protein RAI1 trong tế bào, từ đó gián đoạn biểu hiện của các gen liên quan đến nhịp sinh học. Những thay đổi này có thể giải thích cho rối loạn giấc ngủ xảy ra với bệnh nhân mắc hội chứng Smith-Magenis. Người ta chưa rõ làm thế nào mà mất một bản sao của gen RAI1 lại dẫn đến các vấn đề về thể chất, tinh thần và hành vi khác liên quan đến bệnh.
Một tỉ lệ nhỏ những người mắc hội chứng Smith-Magenis bị đột biến gen RAI1 thay vì mất đoạn nhiễm sắc thể. Mặc dù những người này biểu hiện nhiều đặc điểm chính của bệnh, họ vẫn bị nhẹ hơn những người mang xóa đoạn, bao gồm tầm vóc thấp, mất thính giác và bất thường về tim hoặc thận. Có khả năng ở những người bị xóa đoạn, mất các gen khác trong vùng bị xóa là nguyên nhân dẫn đến các dấu hiệu và triệu chứng bổ sung này. Vai trò của những gen này đang được nghiên cứu.
Xem thêm hội chứng Smith-MagenisHội chứng Yuan-Harel-Lupski
Có thêm một bản sao gen RAI1 trong mỗi tế bào là nguyên nhân chính của hội chứng Yuan-Harel-Lupski (YUHAL), đặc trưng bởi nhiều vấn đề về thần kinh. Nguyên nhân do sao chép một đoạn nhỏ (lặp đoạn) nhiễm sắc thể số 17 trong vùng p12-p11.2. Trong hội chứng YUHAL, các phân đoạn được lặp có kích thước từ 3,2Mb đến 19,7Mb. Lặp đoạn ảnh hưởng đến một trong hai bản sao của nhiễm sắc thể số 17 trong mỗi tế bào.
Các lặp đoạn gây ra hội chứng YUHAL đều chứa gen RAI1 và một gen lân cận gọi là PMP22, hoặc các gen khác nữa. Một số đặc điểm của hội chứng YUHAL như chậm phát triển, các vấn đề hành vi và giấc ngủ, khuôn mặt dị biệt tương tự như hội chứng Potocki-Lupski, có thể do bản sao bổ sung của gen RAI1 gây ra. Các đặc điểm khác của hội chứng YUHAL như yếu cơ và giảm nhạy cảm với xúc giác, nóng và lạnh ở cẳng chân và bàn chân, có thể do một bản sao thêm của gen PMP22.
Xem Hội chứng Yuan-Harel-LupskiCác tên gọi khác
- KIAA1820
- RAI1_HUMAN
- SMCR
- SMS
References
- Genetic Testing Information. RAI1 retinoic acid induced 1 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved April 18, 2021 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/10743
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. RETINOIC ACID-INDUCED GENE 1; RAI1. Retrieved April 18, 2021 from https://omim.org/entry/607642
- U.S. National Library of Medicine. RAI1 gene. Retrieved April 18, 2021 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/rai1/