Gen học chức năng đã giúp cho việc tìm hiểu vai trò mới của một gen di truyền
Trước đây người ta chỉ mới biết tầm quan trọng của hệ kháng nguyên này trong y học truyền máu và trong sự tương đồng miễn dịch giữa cơ thể mẹ và thai nhi. Khi người mẹ mang thai, nếu trong máu người mẹ có kháng nguyên Rh -không tương đồng miễn dịch với kháng nguyên Rh +của thai nhi, nghĩa là đối kháng thì trong quá trình mang thai, máu của thai nhi dần dần thấm qua nhau thai (vào những tháng cuối của sự mang thai ) sẽ tạo ra cho cơ thể mẹ một loại kháng thể chống lại kháng nguyên Rh +( còn gọi là kháng nguyên D) của thai nhi .Kháng thể này là lgG anti Rh +từ máu mẹ chống lại kháng nguyên Rh +sẽ lọt qua màng nhau thai vào cơ thể thai nhi gây bệnh tan máu ở trẻ sơ sinh dễ dẫn đến tử vong. Tuy nhiên, bệnh tan máu ở trẻ sơ sinh thưòng chỉ xảy ra ở lần mang thai kế tiếp. Ở châu Âu (quần thể Caucasian) những người có kháng nguyên Rh -( Phenotyp Rh -) chỉ chiếm khoảng 17%.
Liệu pháp miễn dịch dự phòng là tiêm kháng huyết thanh chống D (anti-D antiserum) vào cơ thể người mẹ đã biết chắc chắn không có kháng nguyên D +( nghĩa là người mẹ có Rh hoặc D) ở lần mang thai thứ nhất và ở các lần mang thái kế tiếp. Liệu pháp miễn dịch này sẽ loại trừ bệnh tan máu ở trẻ sơ sinh.
Ở đây chúng tôi muốn trình bày một khía cạnh khác của việc ứng dụng lĩnh vực gen học (genomics) để phát hiện ra chức năng mới của một gen. Hướng nghiên cứu này được gọi là gen học chức năng (functional genomics). Vậy gen học là gì? Gen học là một lĩnh vực khoa học chuyên nghiên cứu về genom (bộ máy gen). Thuật ngữ này lần đầu tiên được Thomas Roderick (Hoa Kỳ) nêu ra vào năm 1986 nhân dịp hội nghị khoa học được tổ chức có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu về genom.
Nhờ phương pháp nghiên cứu gen học, người ta đã nhận thấy các Protein Rh chịu trách nhiệm về tính đặc hiệu kháng nguyên Rh trên về mặt hồng cầu luôn luôn kết hợp với một glycoprotein RhAG. Nếu các protein chứa kháng nguyên Rh vắng mặt sẽ gây ra rối loạn chức năng màng hồng cầu, nhưng người ta vẫn không thấy bất kỳ một khiếm khuyết nào đặc hiệu cho chức năng của các protein này.
Nhờ giải pháp phân tích trình tự axit amin của các protein họ Rh của người, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra sự giống nhau rất cao giữa các protein Rh và các protein Mep/Amt có nguồn gốc từ nấm men bia ( Sẩchomyces cerevisiae ) đóng vai trò vận chuyển các ion amôn vào bên trong tế bào nấm men. Thêm vào đó có sự giống nhau rất cao giữa các phân tử protein RhAG và phân tử RhGK được biểu hiện riêng cho thận. Khi xem xét khả năng thấm rất mạnh của màng hồng cầu đối với ammoniac (NH 3) và đối với các ion amôn (NH 4+) và khả năng sử dụng cùng cơ chế vận chuyển các ion kali, các nhà sinh lý học đã không nghi ngờ về sự tồn tại của một chất vận chuyển ion amôn ở màng hồng cầu. Cuối cùng để chứng minh cho vai trò vận chuyển ion amôn của các protein RhAG, một trong những protein mang kháng nguyên Rh +, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra chức năng này bằng cách biểu hiện các gen RhAK của người trong các tế bào nấm men đã đột biến loại bỏ các gen mã hoá cho các protin vận chuyển ion amôn của chúng. Kết quả rõ ràng đã chứng minh được vai trò của gen mã hoá cho protein RhAG và đã phục hồi khả năng đồng hoá ion amôn ở nấm men đột biến.
Như vậy, lĩnh vực gen học một lần nữa cho phép xây dựng một phương pháp thực nghiệm rất hữu ích để hiểu rõ chức năng của các protein trong tế bào của sinh vật bậc cao. Đó chính là kết quả công trình nghiên cứu của Baya Chérif - Zahar và các cộng sự ở Viện nghiên cứu truyền máu Quốc gia ở Paris trong những năm gần đây.
Nguồn: Tạp chí Sinh học ngày nay, số 4 – 2001, trang 55.
