Gen TWIST1
Gen TWIST1 nằm trên nhiễm sắc thể số 7, cung cấp thông tin tạo ra protein quan trọng trong giai đoạn phát triển ban đầu. Protein này là một yếu tố phiên mã, nó liên kết vào một số vùng ADN để kiểm soát hoạt động của các gen tương ứng. Cụ thể hơn, protein TWIST1 là một phần của họ protein gọi là các yếu tố phiên mã xoắn cơ bản (basic helix-loop-helix – bHLH). Mỗi protein này chứa một vùng gọi là miền bHLH, vùng này quy định hình dạng 3 chiều của protein và cho phép nó nhắm mục tiêu các trình tự ADN. Họ bHLH của các yếu tố phiên mã giúp điều chỉnh sự phát triển của nhiều cơ quan và mô trước khi sinh.
Chức năng chính
Trong quá trình phát triển phôi thai, protein TWIST1 cần thiết để hình thành các tế bào tạo ra xương, cơ và các mô khác ở đầu và mặt. Protein TWIST1 cũng tham gia gia đoạn phát triển ban đầu của cánh tay và chân. Người ta tin rằng protein TWIST1 điều chỉnh một số gen quan trọng trong giai đoạn hình thành xương, bao gồm gen FGFR2 và RUNX2.
Đột biến gây bệnh
Hội chứng Saethre-Chotzen
Hơn 180 đột biến gen TWIST1 đã được xác định ở những người mắc hội chứng Saethre-Chotzen với biểu hiện đặc trưng gồm xương sọ hợp nhất sớm (bệnh xương sọ), hộp sọ phát triển bất thường và hình dạng đầu và mặt dị biệt. Các bất thường của bàn tay và bàn chân cũng thường xảy ra, các hệ thống cơ thể khác ít bị ảnh hưởng hơn. Một số đột biến này thay đổi các nucleotide trong gen TWIST1, trong khi những đột biến khác xóa hoặc chèn vật liệu di truyền trong gen. Trong một số trường hợp, nguyên nhân do bất thường nhiễm sắc thể (chuyển đoạn hoặc mất đoạn) liên quan đến vùng có chứa gen TWIST1 của nhiễm sắc thể số 7.
Đột biến gen TWIST1 ngăn một bản sao của gen trong mỗi tế bào tạo ra bất kỳ protein chức năng nào, từ đó ảnh hưởng đến sự phát triển và trưởng thành của các tế bào trong hộp sọ, mặt, cánh tay và chân. Những bất thường này là nguyên nhân chính cho các dấu hiệu và triệu chứng của hội chứng Saethre-Chotzen, mặc dù chưa rõ chính xác thiếu hụt protein TWIST1 gây ra các đặc điểm của bệnh như thế nào.
Các vấn đề khác
Ít nhất hai đột biến gen TWIST1 gây ra một chứng rối loạn rất hiếm gặp gọi là hội chứng Sweeney-Cox với biểu hiện đặc trưng gồm hai mắt có khoảng cách rộng (hypertelorism), mí mắt và tai bất thường, xương nhỏ bất thường ở mặt và hàm, xương sọ phát triển và hợp nhất bất thường. Cả hai đột biến gây ra tình trạng này đều thay đổi cùng một axit amin trong protein TWIST1. Protein bất thường được tạo ra từ bản sao đột biến của gen làm suy giảm chức năng của protein từ bản sao bình thường của gen, từ đó làm giảm nghiêm trọng hoạt động của protein TWIST1 trong các mô đang phát triển, do đó sự phát triển của hộp sọ, đầu và mặt bị gián đoạn, cuối cùng dẫn đến các đặc điểm của hội chứng Sweeney-Cox.
Đột biến gen TWIST1 cũng đã được tìm thấy ở một số người mắc bệnh craniosynostosis đơn lẻ xảy ra do một số xương sọ kết hợp sớm mà không có các dấu hiệu và triệu chứng khác của hội chứng Saethre-Chotzen hoặc hội chứng Sweeney-Cox. Những đột biến này xảy ra gần cuối gen trong một vùng được gọi là miền hộp TWIST (TWIST box domain). Miền này cho phép protein TWIST1 liên kết và điều chỉnh gen RUNX2, gen này là cơ quan điều hòa quan trọng trong quá trình hình thành xương. Người ta tin rằng các đột biến trong vùng hộp TWIST ngăn protein TWIST1 kiểm soát hiệu quả hoạt động của gen RUNX2, từ đó xương hộp sọ hình thành bất thường rồi dẫn đến bệnh craniosynostosis đơn lẻ.
Các tên gọi khác
- acrocephalosyndactyly 3
- ACS3
- B-HLH DNA binding protein
- CRS1
- H-twist
- SCS
- Transcription factor TWIST
- TWIST
- twist basic helix-loop-helix transcription factor 1
- Twist Homolog
- twist homolog 1 (acrocephalosyndactyly 3; Saethre-Chotzen syndrome) (Drosophila)
- twist homolog 1 (Drosophila)
- TWST1_HUMAN
References
- Genetic Testing Information. TWIST1 twist family bHLH transcription factor 1 [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved April 27, 2022 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/7291
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. TWIST FAMILY bHLH TRANSCRIPTION FACTOR 1; TWIST1. Retrieved April 27, 2022 from https://omim.org/entry/601622
- National Library of Medicine. TWIST1 gene. Retrieved April 27, 2022 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/twist1/