Gen SMN1
Gen SMN1 nằm trên nhiễm sắc thể số 5 mang các hướng dẫn dẫn sản xuất protein tế bào thần kinh vận động sống (SMN). Protein SMN được tìm thấy khắp cơ thể, với hàm lượng cao nhất trong tủy sống. Protein này nằm trong nhóm protein được gọi là phức hợp SMN, rất quan trọng để duy trì các tế bào thần kinh chuyên biệt được gọi là tế bào thần kinh vận động nằm trong tủy sống và phần não được kết nối với tủy sống. Các tế bào thần kinh vận động truyền tín hiệu từ não và tủy sống ra lệnh cho các cơ xương căng (co lại), cho phép cơ di chuyển.
.Chức năng chính
Trong tế bào, phức hợp SMN đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý các phân tử ARN thông tin (mARN), được xem như bản thiết kế di truyền để tạo ra protein. mARN bắt đầu như một bản nháp thô rồi trải qua một số bước xử lý để trở thành dạng hoàn thiện cuối cùng. Phức hợp SMN giúp lắp ráp bộ máy tế bào cần thiết để xử lý tiền mARN. Phức hợp SMN cũng rất quan trọng đối với sự phát triển của các tế bào thần kinh được gọi là đuôi gai và sợi trục. Các sợi trục và sợi trục cần thiết cho việc truyền xung động giữa các tế bào thần kinh và từ tế bào thần kinh đến cơ.
Một lượng nhỏ protein SMN được tạo ra từ một gen tương tự như SMN1 được gọi là SMN2. Một số phiên bản khác nhau của protein SMN được tạo ra từ gen SMN2, nhưng chỉ có một phiên bản có chức năng, các phiên bản khác bé hơn và nhanh chóng bị chia nhỏ.
Đột biến gây bệnh
Teo cơ tủy
Nhiều đột biến trên gen SMN1 là nguyên nhân gây ra chứng teo cơ tủy, đặc trưng bởi sự thiếu hụt các tế bào thần kinh vận động, dẫn đến suy yếu và teo các cơ vận động dần dần theo tuổi tác. Teo cơ tủy có nhiều mức độ nghiêm trọng. Có nhiều dạng teo cơ tủy sống khác nhau về tuổi khởi phát và mức độ hoạt động của cơ; tuy nhiên, có sự chồng chéo giữa các loại. Khoảng 95% cá nhân bị teo cơ tủy mang đột biến xóa đoạn của gen SMN1 trong cả hai bản sao của gen trong mỗi tế bào, dẫn đến quá trình sản xuất protein SMN bị suy giảm. Trong khoảng 5% số người mắc bệnh, một bản sao của gen SMN1 bị thiếu một đoạn và bản sao còn lại có một dạng đột biến khác làm gián đoạn quá trình sản xuất hoặc hoạt động của protein SMN.
Sự thiếu hụt protein SMN dẫn đến việc lắp ráp kém hiệu quả bộ máy cần thiết để xử lý tiền mARN. Thiếu mARN trưởng thành và các protein cần thiết cho hoạt động bình thường của tế bào gây tổn hại đến sự phát triển và tồn tại của tế bào thần kinh vận động. Mất tế bào thần kinh vận động dẫn đến các dấu hiệu và triệu chứng của bệnh teo cơ tủy. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ tại sao những tế bào này lại đặc biệt nhạy cảm với sự sụt giảm protein SMN. Một số kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng thiếu hụt protein SMN làm suy yếu sự hình thành và chức năng của sợi trục và đuôi gai, dẫn đến cái chết của các tế bào thần kinh vận động.
Thông thường, mọi người có hai bản sao của gen SMN1 và một đến hai bản sao của gen SMN2 trong mỗi tế bào. Tuy nhiên, số lượng bản sao của gen SMN2 khác nhau, với một số người có tới 8 bản sao. Nhiều bản sao của gen SMN2 thường liên quan đến các đặc điểm ít nghiêm trọng của bệnh phát triển sau này trong cuộc đời. Một lượng nhỏ protein SMN được tạo ra bởi các gen SMN2 có thể giúp bù đắp lượng protein thiếu hụt do đột biến gen SMN1 gây ra. Các yếu tố khác cũng góp phần vào mức độ nghiêm trọng khác nhau của bệnh.
Xem thêm Bệnh teo cơ tủy SMATeo cơ xơ cứng cột bên
Các tên gọi khác
- BCD541
- SMA1
- SMA2
- SMA3
- SMA4
- SMN_HUMAN
- SMNT
- T-BCD541
- telomeric SMN
References
- Genetic Testing Information. SMN1 survival of motor neuron 1, telomeric [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved April 9, 2021 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/6606
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. SURVIVAL OF MOTOR NEURON 1; SMN1. Retrieved April 9, 2021 from https://omim.org/entry/600354
- U.S National Library of Medicine. SMN1 gene. Retrieved April 9, 2021 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/smn1/