Đề tài Tin Sinh học: Tìm hiểu về các gen liên quan đến bệnh béo phì ở người (obesity genes in human)

BioinformaticsBài báo cáo:Tìm hiểu về các gen liên quan đến bệnh béo phì ở người ( obesity genes in human ).Giảng viên: TS.Võ Văn ToànHọc viên: Trần Thị ThủyThế nào là bệnh béo phì?Có rất nhiều khái niệm về bệnh béo phì: Nếu thể trọng thực tế lớn hơn 120% thể trọng tiêu chuẩn trung bình hoặc nếu BMI (body mass index) >25 là béo phì. Để có chỉ số khối cơ thể (BMI), người ta dùng công thức sau đây:  W = Cân nặng (kg), H = Chiều cao (m) Chỉ số BMI bình thường nên có ở giới hạn 20-25, trên 25 là thừa cân và trên 30 là béo phì. Đó là chỉ số dành cho người châu Âu và châu Mỹ. Đối với người châu Á, BMI bình thường có giới hạn từ 18.5-23.Một điều cần chú ý nữa là vùng chất mỡ tập trung. Mỡ tập trung nhiều quanh vùng eo lưng tạo nên dáng người "quả táo tàu" thường được gọi là béo kiểu "trung tâm", kiểu phần trên hay béo kiểu dáng đàn ông và mỡ tập trung ở phần háng tạo nên vóc người "hình quả lê" hay còn gọi là béo phần thấp hay kiểu dáng đàn bà. Vì vậy, bên cạnh theo dõi chỉ số BMI nên theo dõi thêm tỷ số vòng bụng/vòng mông, khi tỉ số này vượt quá 0,9 ở nam giới và 0,8 ở nữ giới thì các nguy cơ tǎng huyết áp, bệnh tim mạch, bệnh đái đường đều tǎng lên rõ rệt. Tổ chức Y tế thế giới định nghĩa béo phì là tình trạng tích lũy mỡ quá mức và không bình thường tại một vùng cơ thể hay toàn thân đến mức ảnh hưởng tới sức khỏe. Béo phì có nghĩa là có quá nhiều mỡ trong cơ thể. Nó là khác nhau từ thừa cân, có nghĩa là trọng lượng quá nhiều. Trọng lượng có thể đến từ cơ, mỡ, xương hoặc nước trong cơ thể. Cả hai thuật ngữ có nghĩa là trọng lượng của một người lớn hơn rât nhiều so với chiều cao của họ.Béo phì xảy ra theo thời gian khi bạn ăn nhiều calo hơn bạn sử dụng. Sự cân bằng giữa năng lượng và năng lượng khác nhau cho mỗi người. Các yếu tố có thể khác cũng góp phần gây nên bệnh béo phì như yếu tố di truyền của bạn, ăn quá nhiều, ăn thực phẩm nhiều chất béo và không vận động cơ thể.Béo phì làm tăng nguy cơ bệnh tiểu đường, bệnh tim, đột quỵ, viêm khớp và một số loại ung thư. Nếu bạn bị béo phì, mất thậm chí 5 đến 10% trọng lượng của bạn có thể trì hoãn hoặc ngăn chặn một số các bệnh này.NIH: Viện Tiểu đường và bệnh tiêu hóa và thận.Béo phì đang là một trong những vấn nạn y tế toàn cầu.  Không chỉ ở các nước đã phát triển, mà ngay cả tại các nước phát triển như nước ta, số người béo phì càng ngày càng tăng một cách đáng ngại.  Theo thống kê ở Mĩ, cứ 3 người dân trên 20 tuổi thì có 1 người béo phì.  Ở nước ta, theo tiêu chuẩn cho người Á châu, tỉ lệ người béo phì trong cộng đồng là khoảng 25% .  Lần đầu tiên trên thế giới, số người béo phì đã vượt qua số người thiếu dinh dưỡng. Một số hình ảnh về trẻ em mắc bệnh béo phì.Nguyên nhân gây bệnh béo phìCó rất nhiều nguyên nhân gây béo phì như nhân tố di truyền, bệnh ở màng tuyến thượng thận, bệnh ở buồng trứng, ở não, bệnh tiểu đường. Các nghiên cứu đã cho thấy người có cả cha lẫn mẹ béo thì sẽ có khoảng 41% nguy cơ mắc bệnh béo phì; nếu cha mẹ đều không béo thì tỷ lệ này sẽ là 9%. Thường gặp nhất là hiện tường béo đơn thuần, có liên quan tới cách sống và thói quen ăn uống. Nếu nhiệt lượng nạp vào cơ thể qua việc ăn uống thường xuyên vượt quá nhu cầu cho những hoạt đông của cơ thể thì nhiệt lượng còn thừa sẽ được chuyển hóa thành mỡ và tích lại trong cơ thể, gây nên bệnh béo phì.Vậy bố mẹ béo phì thì đứa con cũng sẽ có nguy cơ béo phì cao, đó là do có những gen gây nên bệnh béo phì.KẾT QUẢ TÌM KIẾM1. Gen OB: Phòng thí nghiệm nghiên cứu Lilly, Indianapolis, IN 48285-0403, USA. a.kline @ lilly.com, cho rằng: Leptin là sản phẩm của gen OB, Leptin là một loại protein tín hiệu, các hình thức đột biến của nó có liên quan với béo phì và đái tháo đường type II. Sở Di truyền học, Đại học Rockefeller, New York 10021, USA, cho rằng:Các sản phẩm của gen (OB) béo phì, leptin, là một protein quan trọng trong việc quy định trọng lượng cơ thể. Chuột đột biến trong gene OB sẽ béo phì và tiểu đường, có biểu hiện giảm thể chất cũng như hoạt động trao đổi chất. Trong nghiên cứu của trường Đại Học này, họ đã thử nghiệm khả năng đột biến trong gen OB có thể gây nên bệnh béo phì của con người. Các đột biến ở gen béo phì (OB) hoặc trong các gen mã hóa các thụ thể OB (OB-R) dẫn đến vô sinh, béo phì và bệnh tiểu đường trong một loạt các kiểu hình chuột. Việc chứng minh rằng protein OB (còn được gọi là leptin) có thể bình thường hóa trọng lượng cơ thể chuột ob / ob đã tạo ra sự quan tâm rất lớn. Tiêm leptin vào hệ thần kinh trung ương của các loài gặm nhấm overfed đề kháng với chính quyền ngoại vi đã được tìm thấy để kích thích hoạt động sinh học. Do đó, leptin hoạt động như một hormone làm giảm trọng lượng béo phì của con người, nó xuất hiện ở nồng độ thích hợp phải được hiện diện trong thần kinh trung ương. Điều này đặt ra yêu cầu về sự hiểu biết cấu trúc của các hoóc môn để thiết kế các chất chủ vận mạnh và chọn lọc hơn. Ở đây chúng tôi báo cáo cấu trúc tinh thể ở độ phân giải 2.4A của một loại protein của con người OB đột biến (leptin-E100) đã so sánh hoạt động sinh học để loại hoang dã nhưng mà kết tinh dễ dàng hơn. Cấu trúc này cho thấy một bó bốn xoắn tương tự như chuỗi xoắn ốc của cytokine.Cấu trúc phân tử protein leptin>gi|66474463|gb|AAY46797.1| leptin [Homo sapiens] WLWPYLFYVQAVPIQKVQDDTKTLIKTIVTRINDISHT Khoa sinh lý, Khoa Y, Đại học Monash và Monash Béo phì và Viện Tiểu đường, Melbourne, Victoria 3800, Australia. pablo.enriori @ monash.educho rằng:Leptin quy định trọng lượng cơ thể ở chuột bằng cách giảm sự thèm ăn và tăng hoạt động thần kinh giao cảm (SNA), làm tăng tiêu thụ năng lượng trong mô mỡ interscapular nâu (iBAT).. Chúng tôi đo nhiệt độ iBAT như một dấu hiệu của SNA. Chúng tôi thấy rằng các con chuột béo phì leptin tăng cao có nhiệt độ iBAT cao hơn so với những con chuột ăn uống bình thường. Ngược lại, béo phì chuột do thiếu leptin có nhiệt độ iBAT thấp hơn.  2.FTO: gen đầu tiên góp phần hình thức phổ biến của bệnh béo phì của con người.Đơn vị MRC dịch tễ, Viện Khoa học của chuyển hóa, Cambridge, Vương quốc Anh. ruth.loos @ MRC-epid.cam.ac.uk.Thông qua việc tìm hiểu genome chiến lược tìm các gen mới nhất, đã dẫn đến sự thành công lớn đầu tiên trong lĩnh vực di truyền béo phì với sự phát hiện của FTO (khối lượng chất béo và béo phì liên quan đến gen) như một gen béo phì nhạy cảm. Một nhóm các đột biến trong intron đầu tiên của FTO cho thấy một liên kết mạnh mẽ và rất có ý nghĩa với những đặc điểm liên quan đến béo phì, phát hiện này đã được nhân rộng trong nhiều nghiên cứu khác bao gồm cả người lớn và trẻ em có nguồn gốc châu Âu. Hợp tử (Homozygotes) cho alen đột biến nặng hơn trung bình 3-4 kg và có nguy cơ tăng 1,67 lần của bệnh béo phì so với những người không thừa hưởng alen đột biến nào.Nghiên cứu đa hình gen FTO rs9939609 ở những bệnh nhân thừa cân và béo phì].[tiêu đề bằng tiếng Nga] .Tóm tắtTrong 94 người sống trong khu vực Moscow, với chỉ số khối cơ thể> 25 kg/m2 được xác định trên gen đa hình các rs9939609 FTO. Kết quả cho thấy 83% trong số họ đã mang alen đột biến, và 43% chứa các alen đột biến trong trạng thái đồng hợp tử.Mang alen đột biến rs9939609 FTO gen được phân biệt bởi giá trị tuyệt đối và tương đối cao hơn khối lượng chất béo và chất béo trung tính trong huyết thanh.PMID: 21842748 [PubMed - được lập chỉ mục cho MEDLINE]PubMed: 20376003DOI: 10.1038/nature08921Tìm kiếm điều trong PubMedPubMed Tóm tắt:Các nghiên cứu gần đây đã rõ ràng liên quan đến khối lượng chất béo và béo phìliên quan đến gen (FTO) với nguy cơ béo phì. Trong protein in vitro FTO là giống như một AlkB-DNA / RNA demethylase với một sở thích mạnh mẽ đối với3-methylthymidine (3-MET) trong một sợi DNA hoặc 3 methyluracil (3-meU) trongRNA sợi đơn. Ở đây chúng tôi báo cáo các cấu trúc tinh thể của FTO phức tạp vớicác mononucleotide 3-đáp ứng. FTO bao gồm một miền amino-AlkB giống nhưthiết bị đầu cuối và một miền carboxy-thiết bị đầu cuối với một lần cuốn tiểu thuyết.Xét nghiệm sinh hóa cho thấy hai lĩnh vực này tương tác với nhau, đó là cần thiếtcho hoạt động xúc tác FTO. Ngược lại với các cấu trúc của các thành viên AlkBkhác, FTO sở hữu thêm một vòng lặp bao gồm một bên của motif-roll thạch được bảo tồn. Kết cấu và so sánh cho thấy rằng vòng lặp này có chọn lọc cạnh tranh vớicác sợi unmethylated duplex DNA để liên kết với FTO, cho thấy rằng nó có một vaitrò quan trọng trong việc lựa chọn FTO chống lại các axit nucleic sợi kép. Khả năng của FTO để phân biệt 3-gặp gỡ hay 3-meU nucleotide khác được tặng bởi sự tương tác hydro liên kết của nó với hai nguyên tử oxy carbonyl trong 3-gặp hoặc3-meU. Tóm lại, những kết quả này cung cấp một cơ sở cấu trúc cho sự hiểu biếtFTO chất nền-đặc, và phục vụ như một nền tảng cho việc thiết kế hợp lý các chất ức chế FTO. Cấu trúc tinh thể của phân tử protein được tổng hợp từ gen FTOKết luận:Có rất nhiều gen góp phần gây nên căn bệnh béo phì, từ đó kéo theo các bệnh khác như: tiểu đường, huyết áp cao, máu nhiễm mỡGen không hoàn toàn quyết định căn bệnh béo phì, chúng ta có thể tránh được căn bệnh này nếu có lối sống lành mạnh như: tham gia các hoạt động thể dục, thể thao, có chế độ ăn uống hợp lí.thanks everybody!Have a nice day!