CƠ SỞ PHÂN TỬ CỦA
PHÁT TRIỂN PHÔI
TS.BS. Hoàng Anh Vũ
Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 02 năm 2012 1
Hai giai đoạn phát triển:
• Giai đoạn phôi: Tất cả các cơ quan chính đƣợc xác lập
• Giai đoạn sau phôi: Các cơ quan tăng trƣởng và hoàn thiện.
Các hiện tƣợng tế bào trong quá trình phát triển cá thể:
• Tăng sinh (proliferation): Có sự cân bằng giữa phân chia tế bào và sự
chết của tế bào
• Tăng trƣởng (growth)
• Biệt hóa (differentiation)
• Tạo khung (pattern formation)
• Sự tạo hình (morphogenesis): Tăng sinh tế bào, kết dính tế bào – tế
bào, kết dính tế bào – chất ngoại bào, sự di cƣ của tế bào, thay đổi hình
dạng và kích thƣớc tế bào, sự chết tế bào theo lập trình.
SỰ PHÁT TRIỂN CÁ THỂ
• Các phân tử tín hiệu: TGF-β (yếu tố tăng trƣởng chuyển dạng beta), FGF
(yếu tố tăng trƣởng nguyên bào sợi), WNT, Hedgehog
• Các thụ thể
• Các yếu tố phiên mã: Gen HOX, PAX, SOX, POU,…
CHÍNH CÁC GEN KIỂM SOÁT MỌI QUÁ TRÌNH
CỦA SỰ PHÁT TRIỂN
Nhiễm sắc thể
Deoxyribonucleic acid (DNA)
(+ Histone)
Ribonucleic acid (RNA)
Protein
• Nhiễm sắc thể đồ
• Lai tại chỗ gắn huỳnh
quang (FISH)
• Southern blot (DNA)
• Northern blot (RNA)
• PCR
• DNA sequencing
• Hóa mô miễn dịch
• Western blot 4
CÁC KỸ THUẬT TƢƠNG ỨNG MỨC PHÂN TỬ
5
TẾ BÀO TỒN TẠI ĐƢỢC
NHỜ TÍN HIỆU NGOẠI BÀO
6
MÔ HÌNH ĐƠN GIẢN
VỀ TRUYỀN TÍN HIỆU TẾ BÀO
7
CÁC KIỂU TƢƠNG TÁC
GIỮA LIGAND VÀ THỤ THỂ
ĐƢỜNG DẪN TRUYỀN TÍN HIỆU
VÀ YẾU TỐ PHIÊN MÃ
Sự tăng sinh tế bào đƣợc kiểm soát chính bởi 2 nhóm gen:
1. Nhóm proto-oncogene: EGFR (epidermal growth factor receptor), CKIT,…
2. Nhóm anti-oncogene (tumor-suppressor): RB, P53,…
SỰ TĂNG SINH TẾ BÀO
• Mọi tế bào của cùng một cá thể mang thông tin di truyền giống nhau.
• Sự biệt hóa tế bào đƣợc đặc trƣng bởi sự hoạt hóa một số gen trong khi có
sự ức chế biểu hiện của các gen khác.
BIỆT HÓA TẾ BÀO
• Apoptosis giúp cân bằng sự tăng sinh tế bào
• Apoptosis giúp tạo ra các khe ngón ở bàn tay và bàn
chân (bắt đầu từ ngày 45 của phôi), loại bỏ các neuron
không cần thiết trong quá trình phát triển của hệ thần
kinh.
Trong quá trình phát triển phôi, một lƣợng lớn tế bào và mô cuối cùng sẽ đƣợc
tiêu đi nhờ apoptosis (đã đƣợc lập trình, tế bào co nhỏ, khung tế bào sụp đổ,
nhiễm sắc chất cô đặc, DNA nhân bị gãy vụn, không gây tổn hại xung quanh)
SỰ CHẾT TẾ BÀO THEO LẬP TRÌNH
(APOPTOSIS)
SỰ CHẾT TẾ BÀO THEO LẬP TRÌNH
CASPASE: Protease có cysteine tại điểm hoạt động và ly giải protein
đích tại vị trí aspartic acid
HOẠT HÓA CASPASE
HOẠT HÓA CASPASE
• Các tế bào đƣợc tổ chức thành mô nhờ biểu hiện của các phân tử kết dính.
• Các phân tử kết dính hoạt động tƣơng tự nhƣ kiểu tƣơng tác chất truyền tín hiệu
- thụ thể nhƣng các phân tử vẫn còn bám trên bề mặt tế bào.
• Trong quá trình phát triển phôi, sự thay đổi biểu hiện của các phân tử kết dính
cho phép tế bào thiết lập và phá vỡ mối liên kết với các tế bào khác, thúc đẩy sự
di cƣ của tế bào.
• Các loại phân tử kết dính chính của tế bào: Cadherin (E-cadherin và N-
cadherin), Ig-CAM (NCAM: neural cell adhesion molecule), integrin, selectin
SỰ KẾT DÍNH TẾ BÀO
(Micalizzi DS, J Mammary Gland Biol Neoplasia 2010)
CÁC THAY ĐỔI CHÍNH TRONG EMT
(Epithelial to mesenchymal transition)
CƠ CHẾ PHÂN TỬ CỦA EMT
CADHERIN TRONG KẾT DÍNH TẾ BÀO
EMT trong quá trình phát
triển phôi 3 lá
EMT trong quá trình phát
triển phôi thần kinh
EMT TRONG PHÁT TRIỂN PHÔI
Đột biến gen VSX2 gây dị tật mắt hẹp (Reis ML, 2011)
PHÁT TRIỂN BẤT THƢỜNG
Đột biến gen ASXL1 gây hội chứng Bohring Opitz (Hoischen A, 2011)
PHÁT TRIỂN BẤT THƢỜNG