SINH HỌC TẾ BÀO VÀ
DI TRUYỀN HỌC
Giả ng viê n: Email:
Ths. Bù i Hồ ng Quân buihongquan@gbd.edu.vn
Phả̀ n 2:
Di TRUYỀN HỌC
Giả ng viê n: Email:
Ths. Bù i Hồ ng Quân buihongquan@gbd.edu.vn
Tài liệu tham khảo chính
Nguyễn Đăng Phông (chủ biên), Sinh học tế bàô, di truyền và tiến hóả Đại học NN Hà Nội; Nguyễn Như Hiền, Giáô trình Sinh học Tế bàô, NXB Giáô dục, 2006;
W. Phillips – T.Chiltôn, Sinh học (tập 1,2), Bản dịch tiếng Việt,
NXB Giáô dục, Hà Nội, 1998; Lê Mạnh Dũng (chủ biên), Giáô trình , Nxb Đại học Nông nghiệp, 2013. Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P. Molecular Biology of Cell (2002); Campbell - Reece, Biology, Seventh Edition, 200 https://www.mediafire.com/folder/oxy2s2ol74d4t/Te_bao_ho c_va_di_truyen_hoc
Phả̀n 2: Di truyền hộ c
Chương 8: Cơ sở phân tử củả di truyền học Chương 9: Nội dung và phương pháp nghiên cứu di
Chương 10: Các qui luật di truyền Chương 11: NST người Chương 12: Bệnh lý NST người Chương 13: Di truyền giới tính và bệnh học di truyền
giới tính
Chương 14: Đột biến gên và bệnh học phân tử
truyền
Chương 8: Cơ sơ phả n tư cu ả di truyền hộ c
Cấu tạô DNA (dêôxyribônuclêic ảcid)
Cấu tạô Nuclêôtidê
Cấu tạô DNA (dêôxyribônuclêic ảcid)
Các lôại bảsê nitric
Cấu tạô DNA (dêôxyribônuclêic ảcid)
Cấu tạô RNA (ribonucleic acid)
Cấu tạô RNA ribonucleic acid) RNA ribosome (rRNA)
Ribôsômê củả Prôkảryôtê
Cấu tạô RNA (ribonucleic acid) RNA ribosome (rRNA)
Ribôsômê củả Eukảryôtê
Cấu tạô RNA (ribonucleic acid) RNA vận chuyển (tRNA)
Cấu tạô RNA (ribonucleic acid)
RBS ( trình tự SD)
Dấu kết thúc
Vùng mã hóa
Chóp 5’
RBS (trình tự SD)
Vùng mã hóa
Dấu kết thúc
Đuôi pôly A
Thành phần cấu tạo mRNA của Eukaryote
Thành phần cấu tạo một gen của mRNA prokaryote
Cấu tạô RNA (ribonucleic acid)
Rybozyme
TỪ DNA ĐẾN NHIỄM SẮC THỂ
Sự tự nhân đôi DNA
DNA sảô chép thêô kiểu bán bảô tồn : 2 mạch côn tách rả làm khuôn tạô mạch côn mới.
Sự tự nhân đôi DNA
Phá vỡ các liên kết hydrô; Phải có đôạn mồi (primêr) DNA hảy RNA mạch đơn
ngắn bắt cặp với mạch đơn khuôn;
Có đủ 4 lôại nuclêôsidê triphôsphảtê (ATP, GTP, TTP và
CTP);
Mạch mới luôn tổng hợp thêô hướng 5’P ––> 3’OH; Enzymê đặc hiệu
Sự tự nhân đôi DNA
RNA primase
DNA polymeraseI + Ligase
Topoisomerase
Helicase
DNA polymeraseIII
Chẻ ba sao chép
SSB-protein DNA polymeraseIII
Sự tự nhân đôi DNA
Sự phiên mã ở tế bào nhân sơ Prokaryote
Chỉ một lôại RNA-pôlymêrảsê tổng hợp tất cả các
lôại RNA.
mRNA thường chứả thông tin nhiều gên nối tiếp
(polycistronic).
Sự phiên mã ở tế bào nhân sơ Prokaryote Chỉ một trong hai mạch củả DNA dùng làm khuôn để tổng hợp RNA -> khả năng dị xúc tác RNA-polymerase bám vào DNA làm tách mạch và di chuyển theo hướng 3' 5' trên DNA để mRNA được tổng hợp theo hướng 5' 3'.
RNA polymerase có thể tái khởi sự tổng hợp
mạch mới và không cần mồi
Sự phiên mã ở tế bào nhân sơ Prokaryote RNA pôlymêrảsê lõi có thể xúc tác tạô thành RNA Sigmả có vải trò nhận biết vị trí thích hợp trên DNA
để khởi sự tổng hợp RNA.
RNA pôlymêrảsê lõi gắn với nhân tố sigmả ở điểm
khởi sự và tách rả khi phiên mã bắt đầu.
Sự phiên mã ở tế bào nhân sơ Prokaryote
mRNA _____ TTGACA ___TATAAT ____I____
– 35 bp
-10 bp +1
Promoter là vùng DNA để RNA pôlymêrảsê gắn vàô khởi sự phiên mã.
SỰ TỔNG HỢP ARN (SỰ PHIÊN MÃ)
. Ở Prôkảryôtê:
SỰ TỔNG HỢP ARN (SỰ PHIÊN MÃ)
Hình: Kết thúc sự phiên mã không phụ thuộc yếu tố Rhô
SỰ TỔNG HỢP ARN (SỰ PHIÊN MÃ)
Hình: Kết thúc sự phiên mã phụ thuộc yếu tố Rhô
Sự phiên mã ở tế bào nhân chuẩn Eukaryote
Sự phiên mã ở tế bào nhân chuẩn Eukaryote
ARN pôlymêrảsê I ở trông hạch nhân xúc tác
ARN pôlymêrảsê II xúc tác tổng hợp ARN tiền thân củả mARN và các ARN nhỏ ở trông nhân (thảm giả vàô quá trình thuần thục ARN).
ARN pôlymêrảsê III chịu trách nhiệm tổng hợp những ARN tiền thân củả ARN vận tải và ARN ribosome 5S và một số ARN nhỏ trông nhân khác.
tổng hợp các rARN.
SỰ TỔNG HỢP ARN (SỰ PHIÊN MÃ)
Hình: Sự khởi sự phiên mã củả ARN pôl II
SỰ TỔNG HỢP ARN (SỰ PHIÊN MÃ) ở tế bào nhân chuẩn Eukaryote
Hình: Cơ chế “cắt nối”
Sự phiên mã ở tế bào nhân chuẩn Eukaryote
Sự phiên mã Phiên mã ngược
RNA DNA
reverse transcriptase
hôạt tính DNA pôlymêrảsê
reverse transcriptase (retrovirus)
hôạt tính RNảsê H
Sự phiên mã -Phiên mã ngược
Sự phiên mã Phiên mã ngược
Sự dịch mã (translation)
mRNA polypeptide
• Thực hiện ở ribôsômê với sự thảm giả củả cả bả lôại RNA. • Hướng dịch mã trên tRNA là 5' 3'
Sự dịch mã (translation) Giai đoạn khởi sự
mRNA các ribosome các nhân tố khởi sự
IF ở Prokaryote hôặc eIF ở Eukaryote tRNA khởi sự củả methionin ->
N-formyl methionin
Sự dịch mã (translation)
Giai đoạn khởi sự
Sự dịch mã (translation)
Nhân tố nối dài EF ở Prok và eEF ở Euk
Giai đoạn nối dài
Sự dịch mã (translation)
Nhân tố phóng thích RF ở prôkảryôtê hôặc eRF ở êukảryôtê
Giai đoạn kết thúc
Cơ chế điều chỉnh quá trình sinh tổng hợp protein ở Prokaryote
Mô hình Opêrôn sinh tổng hợp prôtêin ở Prôkảryôtê
Cơ chế điều chỉnh quá trình sinh tổng hợp protein ở Prokaryote
Sơ đồ cơ chế điều hòa hoạt động của Lactose Operon khi môi trường không có lactose ở E.Coli
Cơ chế điều chỉnh quá trình sinh tổng hợp protein ở Prokaryote
Sơ đồ cơ chế điều hòa hoạt động của Lactose Operon khi môi trường có lactose ở E.Coli
Cơ chế điều chỉnh quá trình sinh tổng hợp protein ở Prokaryote
Sơ đồ cơ chế điều hòa hoạt động của Operon Tryptophan ở E.coli
NO
̣ I DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁ P NGHIE N CỨ U DI TRUYÈ N
PHẢ HE
̣ ̣ LÀ SỰ GHI CHÉ P CÁ C THÉ HE
KÍ HIE
̣ U:
CHỈ NAM
CHỈ NỮ
̣ T KÍ HIE
̣ U BIẺ U THỊ 2 TRẠ NG THÁ I ĐÓ I
HAI MÀ U KHÁ C NHAU CUẢ CỦ NG MO LA
̣ P CỦ A CÙ NG MO
̣ T TÍNH TRẠ NG
Nảm tố c thả̉ng
Nảm tố c quăn
Nữ tố c quăn
Nữ tố c thả̉ng
BIẺ U THỊ KÉ T HO N HAY CA
̣ P VỢ CHÒ NG
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PHẢ HỆ
VÍ DỤ 1:Khi thêô dỗ i sự di truyề n tính trạ̉ ng mả̀ u mả́ t nả u vả̀ đên quả 3 đờ i cu ả 2 ̣ p đượ c 2 sơ đồ phả hê giả đình khả́ c nhảu ngườ i tả lả
̣ như sảu :
Cố bả̀ ngôạ̉ i mả́t nâu
Cố ô ng nô
̣ ị mả́t nâu
SƠ ĐÒ PHẢ HE
̣ CỦ A HAI GIA ĐÌNH
1-Mả́t nả u vả̀ mả́ t đên, tính trạ̉ ng nả̀ô lả̀ trô
̣ i ?
2- Sự di truyề n tính trạ̉ ng mả̀ u mả́ t cố liê n quản tớ i giớ i tính hảy khô ng? Tạ̉ i sao?
XÉT NGHIỆM TẾ BÀO – Sai hình NST
Xây dựng bản đồ di truyền ở người
̣ p bả n đồ bả̀ ng cả́ ch lai acid nucleic
• Phương phả́ p lải tế bả̀ o soma • Phương phả́ p dù ng đôạ̉ n khuyế t • Lả • Thư viê
̣ gên ngườ i
̣ n bô
Các qui luật di truyền
Chương 11, 12: NST NGƯỜ I vả̀ BE
̣ NH
LÝ NST NGƯỜ I
NST X
NST Y
NST 18
A ... G 1 ... 22 X và Y / p q + - r i t ace cen dic del dup : :: mar mat pat der
Nhóm của NST Cặp NST NST giới tính Sự phân tách những dòng tế bào trong cùng một cá thể Nhánh ngắn của NST Nhánh dài của NST NST thừa NST thiếu NST hình vòng NST đều Chuyển đoạn Đoạn không tâm Phần tâm Hai tâm Mất đoạn Nhân đoạn Chỗ gẫy Gẫy - nối lại “từ ... đến” NST đánh dấu (marker) Nguồn gốc từ mẹ Nguồn gốc từ bố Xuất phát từ
Rèi lo¹n vÒ sè l îng
Karyotyp ng êi nữ bình thường Karyotyp ng êi nam bình thường Ng êi nữ cã thõa mét NST sè 21 Ng êi nam thõa mét NST sè 13 Nam thõa mét NST X(HC Klinefelter) Ng êi n thiÕu mét NST X (HC Turner) ThÓ kh¶m víi hai dßng tÕ bµo ThÓ kh¶m víi ba dßng tÕ bµo
46,XX 46,XY 47,XX,+21 47,XY,+13 47,XXY 45,X 46,XY/45,X 45,X/46,XX/47,XXX
+ Mất đôạn cuối: 46,XX,del (1) (q21) hôặc 46,XX,del (1) (pter q21:) :Mất đôạn cuối củả NST số 1, với điểm đứt trông vùng 2, băng 1 củả nhánh dài.
+ NST đều: 46,X,i(Xq) hôặc 46,X,i(X) (qter cen qter) : NST đều nhánh dài củả NST X.
+ Đảô đôạn ngôài tâm: 46,XY,inv (2) (p21q13) hôặc 46,XY,inv (2) (pter p21::q13 p21::q31 qter) Đảô đôạn củả NST số 2 giữả 2 điểm đứt vùng 2, băng 1 củả nhánh ngắn và vùng 3, băng 1 củả nhánh dài
Thai Thai phụ phụ Siêu âm Siêu âm (+)(+)
DDày da gáy ày da gáy
Nang BH Nang BH
Dị dạng chi, Dị dạng chi, nội quản nội quản
Siêu âm
12-14 tuần
o Là thời điểm duy nhất có thể đo khoảng sáng sau gáy nhằm dự đoán một số bất thường nhiễm sắc thể nguy hiểm (gây bệnh down, dị dạng tim, chi, thoát vị cơ hoành...).
o Qua siêu âm người ta có thể sàng lọc được 50 -
60% hội chứng Down
o Giúp tính tuổi thai cực kỳ chính xác.
Siêu âm
21-24 tuần
o Nếu người mẹ không quá béo, máy siêu âm tốt
và trình độ bác sĩ ổn thì việc siêu âm o Có thể giúp phát hiện hầu hết các bất thường về hình thái của thai nhi như sứt môi, hở hàm ếch, dị dạng ở các cơ quan, nội tạng
Siêu âm
30-32 tuần
o Lần siêu âm này giúp phát hiện một số vấn đề hình thái xảy ra muộn như bất thường ở động mạch, tim và một vùng cấu trúc của não. o Ngoài ra, siêu âm lúc 30-32 tuần cũng giúp
nhận biết tình trạng phát triển chậm trong tử cung => Sinh được hay không!
Định lượng một số chất có trong huyết thanh mẹ
AFP: Alphả fêtô prôtêin trông huyết thảnh mẹ HCG: Trông huyết thảnh mẹ. uE3: Estriôl không liên hợp.
* Các xét nghiệm Triplê và Diplê Têst này thường
được tiến hành ở tuần thải 15 – 18!
* VD: Trông thể bả nhiễm 18, cả 3 xét nghiệm
đều thấp, trông hội chứng Dôwn thì AFP và uE3 giảm HCG tăng.
Sàng lọc bệnh, tật di truyền ở trẻ sơ sinh (Newborn screening)
* Trông năm 2009, Việt Nảm triển khải sàng lọc 4 bệnh chô trẻ sơ sinh: bệnh suy giáp trạng bẩm sinh; thiếu mên G6PD; tăng sản thượng thận bẩm sinh và bệnh Thảlảssêmiê!
* Bệnh di truyền thường được sàng lọc ở trẻ sơ sinh là: bệnh suy giáp bẩm sinh, bệnh phênylxêtôn (dùng test Guthrie và niệu và bệnh gảlảctôsê máu (dùng test Guthrie và ngày tuổi) Susi khi trẻ 5 5 -- 6 6 ngày tuổi) Susi khi trẻ
Sàng lọc ở cộng đồng
• Để phát hiện người dị hợp tử Phương pháp? •• Phương pháp?
- Dùng CK test (creatinin kinase) để phát hiện những người phụ nữ mảng gên DMD
Phát hiện người dị hợp tử - Áp dụng phân tích ADN Phát hiện người dị hợp tử Thalassemia Thalassemia - Xét nghiệm máu: 9999% dân Châu Á là Rh dương % dân Châu Á là Rh dương Phụ nữ Rh (-) thải Rh (+) có nguy cơ tản huyết =>bổ sung glôbulin - ảnti D sảu khi bé được sinh rả hôặc sảu khi bị sảy thải. Chất này phá hủy bất cứ tế nàô Rh+ nàô để không sản xuất rả kháng thể đối kháng lại nữả!
Chẩn đoán trước sinh
2. Những phương pháp dùng để chẩn đôán trước sinh
. Siêu âm bào thai
. Chọc dò dịch ối:
1. Các đối tượng cần chẩn đôán trước sinh.
Thai 15-18w: 5ml Thai 28-32w: 10ml Tỷ lệ sẩy thải là 0,5 - 1%.
Thể tích dịch ối:
3. Sinh thiết tua rau
Thời điểm tốt nhất để sinh
thiết tua rau thai là từ tuần thứ 8 – 10.
Tỷ lệ sẩy thai là 2 - 3%
4. Các xét nghiệm khác từ các tế bàô củả phôi thải
PCR, kỹ thuật FISH, thụ tinh trong ống nghiệm để phát hiện tình trạng củả các phôi bào .
Kết quả FISH trên nhân tế bào gian kỳ của đầu dò ADN 13, 18, 21, X, Y và karyotyp của thai nam bình thường
NST 13
NST 21
NST 21
NST 13 Đầu dò ADN 13, 21
NST Y
NST X
NST 18 NST 18 Đầu dò ADN 18, X, Y
Kết quả FISH trên nhân tế bàô giản kỳ củả đầu dò ADN 13, 18, 21, X, Y và kảryôtyp củả thải nữ bình thường
NST 13
NST 21
NST 13
NST 21
Đầu dò ADN 13, 21
Tr íc sinh
NST X
NST X
NST 18 NST 18 Đầu dò ADN 18, X, Y
Hội chứng Down
NST 21
NST 13
NST 21
NST 21
NST 13
Thai phụ Đ.T.T.H, 32 tuổi TS sinh con Down Karyotyp: 45,XX,t(14;21)
NST 13
NST t(13;13)
NST 21
NST 21
Kết quả FISH trên cụm NST kỳ giữả với đầu dò ADN 13, 21
Bệnh nhân T.T.M.H, 12 tuổi Biểu hiện LS: HC Down Karyotyp: 46,XX,idic(21)(pterq23::q23pter)
NST 13
NST 13
NST 21
NST idic(21)(pterq23::q23pter)
Kết quả FISH trên cụm NST kỳ giữả với đầu dò ADN 13, 21
Thai hội chứng Edward
NST X
NST X
NST 18
NST 18
Hoäi chöùng patau
Thai hội chứng Turner
NST X
NST 18
NST 18
HC Klinefelter
Hội chứng NST X dễ gẫy (FXS: frảgilê X syndrômê)
øng dông kü thuËt fish trong chÈn ®o¸n mét sè rèi lo¹n nst
Bệnh nhân B.T.H. 24 tuổi Biểu hiện LS: HC Turner Karyotyp 46,X, i(Xq)
NST isoXq
NST X
Kết quả FISH trên cụm NST kỳ giữả với đầu dò ADN Xq/Yq
Bệnh nhân L.H.N, 22 tuổi Biểu hiện LS: vô kinh , lùn Karyotyp: 46,X,del(Xq),del(telXp)
NST 18
NST X
NST del(Xq),del(telXp)
NST 18
Tel Xp
Kết quả FISH trên cụm NST kỳ giữả
với đầu dò ADN TêlXp/Yp
Kết quả FISH trên cụm NST kỳ giữả với đầu dò ADN 18, X, Y
Ph©n tö Hb cÊu t¹o bëi 4 chuçi globin
vµ 4 ph©n tö Hem, mçi chuçi globin g¾n víi mét ph©n tö Hem.
Chuçi epsilon, gamma, delta, bªta,
n»m trªn nhiÔm s¾c thÓ sè 1 C¸c gen chi phèi sù h×nh thµnh chuçi zeta, alpha n»m trªn NST sè 1
Trong giai ®o¹n ph«i, Hb chñ yÕu lµ
Hb Gower I (Hb Gower I (22)). Hb Gower II (22) vµ Hb Portland (22) Trong giai ®o¹n thai Hb chñ yÕu lµ HbF(22). Trong giai ®o¹n tr ëng thµnh Hb chñ yÕu lµ Hb A(22) vµ mét Ýt Hb A2 (22). Ng êi tr ëng thµnh cã 97,5% HbA1, kho¶ng 2% Hb A2 vµ kho¶ng 0,5% Hb F.
BÖnh hemoglobin E
®ét biÕn gen globin t¹i m· thø 26 b×nh th êng lµ GAG
(glutamic) => AAG (lyzin).
quy luËt alen lÆn nhiÔm s¾c thÓ th êng. Ng êi bÖnh ®ång hîp tö (EE): kh«ng cã biÓu hiÖn l©m sµng, ®«i khi cã thiÕu m¸u nhÑ. §iÖn di Hb chØ cã HbE. Ng êi dÞ hîp tö HbE (AE): kh«ng cã biÓu hiÖn l©m sµng,
®iÖn di Hb cã c¶ HbA vµ HbE .
ThÓ phèi hîp HbE/ thalassemia biÓu hiÖn thiÕu m¸u tan
m¸u nÆng.
BÖnh thalassemia
BÖnh Hb do thiÕu hôt hoÆc thiÕu hoµn toµn kh«ng cã chuçi trong ph©n tö Hb, cã hai gen (4 alen) chi phèi tæng hîp globin.
BÖnh thalassemia. BÖnh do ®ét biÕn gen lµm gi¶m hoÆc mÊt chøc n¨ng cña gen globin dÉn ®Õn gi¶m hoÆc kh«ng tæng hîp ® îc chuçi globin.
CHƯƠNG 13: Di truyền giới tính và bệnh học di truyền giới tính
CHƯƠNG 14: Đột biến gên và bệnh học phân tử
KHÁI NIỆM
Tác nhân gây ĐB
TB SINH DỤC
TB SOMA
ĐB GEN
ĐB NST
ĐB GEN
ĐB NST
CÓ THỂ DT THẾ HỆ SAU
XẢY RA TRONG ĐỜI CÁ THỂ ĐB
ĐỘT BIẾN NST
ĐA BỘI VD: 3n, 4n, 5n,…
ĐB SỐ LƯỢNG NST
LỆCH BỘI VD: 2n+1, 2n-2,…
ĐỘT BIẾN NST
ĐB CẤU TRÚC NST
ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NST
ĐA BỘI - Bộ NST lớn hơn 2n dô bộ NST được tăng 1 số
chẵn hôặc lẻ lần (3n, 4n,…).
cực.
- Thụ tinh củả các giảô tử bất thường - Sự phân chiả bất thường củả hợp tử - Sự thụ tinh kép hôặc sự xâm nhập củả TB
ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NST LỆCH BỘI - Số lượng NST củả TB tăng lên hôặc giảm đi một hôặc vài
NST ( 2n+1, 2n-2,…)
- Thể không : 2n-2 - Thể đơn: 2n-1 (45,X) - Thể bả: 2n+1 (47,XXY) - Thể đả: 2n+2, 2n+3 (48,XXXY). - Thể khảm: một cơ thể có hải hôặc bả dòng TB chứả hải hôặc bả lôại kảryôtyp khác nhảu (46,XX/47,XX,21)
ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NST
LỆCH BỘI * Cơ chế: - NST không phân ly trông giảm phân. - NST không phân ly trông quá trình phân cắt củả
hợp tử.
- Thất lạc NST.
ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST
* Rối lôạn cấu trúc kiểu chrômảtid - Biểu hiện trên một chrômảtid củả NST, được hình thành dô sự tác động vàô NST khi NST đã nhân đôi (giải đôạn S hôặc G2 trông chu kỳ tế bàô).
- Có 3 lôại: + Khuyết màu đơn + Đứt đơn + Trảô đổi chrômảtid.
ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST * Rối lôạn cấu trúc kiểu chromatid Khuyết màu đơn (gap): một vị trí nào đó củả một
chromatid không bắt màu.
Đứt đơn (break): một đôạn củả một chromatid bị đứt. Trao đổi chromatid (chromatid exchanges): các NST có hai hôặc nhiều chromatid bị đứt, các chromatid bị đứt ghép lại với nhau tạô thành hình ba cánh hôặc hình bốn cánh.
ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST
* Rối loạn cấu trúc kiểu NST - Dô sự đứt gẫy trên cả hải chrômảtid củả NST, xảy rả khi NST chưả nhân đôi ở giải đôạn G1 hôặc thời kỳ sớm củả S, hôặc đứt gẫy NST xảy rả ở G
ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST * Rối loạn cấu trúc kiểu NST Khuyết màu kép Đứt kép Mất đôạn Đảô đôạn NST hai tâm Chuyển đôạn Nhân đôạn NST đều
ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST
* Rối loạn cấu trúc kiểu NST Khuyết màu kép (isogap): sự không bắt màu xảy rả ở cùng vị trí trên cả hải chrômảtid củả cùng một NST.
Đứt kép (isobreak): đứt xảy rả ở cả hải chrômảtid
ở vị trí giống nhảu.
ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST * Rối loạn cấu trúc kiểu NST Mất đoạn: là hiện tượng NST bị thiếu
một đôạn. Có hai kiểu:
- Mất đôạn cuối - - Mất đôạn giữả.
ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST
* Rối loạn cấu trúc kiểu NST Đảo đoạn: là hiện tượng một đôạn NST bị đứt ở hải chỗ, đôạn bị đứt quay 1800 và hải mỏm đứt nối lại thêô trật tự mớCó hải kiểu:
- Đảô đôạn ngôài tâm. - Đảô đôạn quảnh tâm.
ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST
* Rối loạn cấu trúc kiểu NST NST hai tâm Hải NST bị đứt ở hải chỗ, các phần không tâm bị tiêu đi còn hải phần có tâm nối lại với nhảu tạô nên NST hải tâm.
ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST * Rối loạn cấu trúc kiểu NST Chuyển đoạn: là hiện tượng trao đổi các đôạn củả NST. Có
hai kiểu chuyển đôạn: - Chuyển đôạn tương hỗ. - Chuyển đôạn kiểu hòa hợp.
ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST *Trao đổi chromatid chị em - Là hai quá trình đứt và nối lại từng phần củả hai chromatid chị em. Gồm 2 lôại:
Trao đổi chromatid chị em cân
bằng
Trao đổi chromatid chị em không
cân bằng.
ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST
* Rối loạn cấu trúc kiểu NST . Nhân đoạn: là hiện tượng một đôạn nào đó củả NST được tăng lên hai hôặc ba lần.
NST đều:
ĐỘT BIẾN GEN
Gên là một đôạn củả phân tử ADN có chức năng di truyền là đơn vị cơ sở củả thông tin di truyền. Gên có đặc điểm: -Có khả năng tự nhân đôi -Có khả năng phiên mã - Có thể bị đột biến.
ĐỘT BIẾN GEN
Thay thế nucleotide + Sự thay thế cùng lôại + Sự thay thế khác lôại Đảo nucleotide Mất nucleotide Thêm nucleotide
ĐỘT BIẾN GEN – Bình thường : mRNA : CCG GGA AGC AAU Polypeptide : Pro Gly Ser Asn – Sai nghĩa ( Missense) : mRNA : CCG GCA AGC AAU Polypeptide : Pro Val Ser Asn – Vô nghĩa (Nonsense) mRNA : CCG UGA AGC AAU Polypeptide : Pro STOP
ĐỘT BIẾN GEN – Bình thường : mRNA : CCG GGA AGC AAU Polypeptide : Pro Gly Ser Asn – Đột biến lệch khung xen đoạn (Frameshift - insertion) mRNA : CCG AGG AAG CAA Polypeptide : Pro Arg Lys Gln – Đột biến lệch khung mất đoạn (Frameshift - deletion) mRNA : CCG GAA GCA AUG Polypeptide : Pro Glu Asp Met
Cấu trúc gen BetaThalassemia
Cụm gen beta nằm trên nhánh ngắn NST số 11 (11p15), mã số trên GenBank là U01317.
yếu tố kiểm soát phiên mã
AND
mARN tiền thân
yếu tố kiểm soát quá trình ARN
mARN thuần thục
yếu tố kiểm soát giáng cấp
yếu tố kiểm soát vận chuyển ARN
giáng cấp
ra tế bào chất
yếu tố kiểm soát dịch mã
protein
yếu tố kiểm soát hoạt tính protein
Hoạt động
Bất hoạt
Cấu tạo Hb
Ph©n tö Hb cÊu t¹o bëi 4 chuçi globin vµ 4 ph©n tö Hem, mçi chuçi globin g¾n víi mét ph©n tö Hem.
Heme
Heme
Protoporphyrin
Chuỗi Hêmôglôbin
Chuỗi Hêmôglôbin
globin
Heme
Thành phần globin của các Hb bình thường
Chuçi epsilon, gamma, delta, bªta, n»m trªn nhiÔm s¾c thÓ sè 1 C¸c gen chi phèi sù h×nh thµnh chuçi zeta, alpha n»m trªn NST sè 1
Bệnh của hemoglobin do bất thường chất lượng chuỗi globin
Bệnh hemoglobin S (Bệnh hồng cầu liềm)
Mã thứ 6 gen globin là GAG (acid glutamic) GTG (valin) làm biến đổi thành HbS
Bệnh di truyền theo quy luật alen lặn NST thường
- Đồng hợp tử (SS) bệnh nhân có biểu hiện thiếu máu nặng, không có khả năng gắn oxy, Hb kết tụ lại thành dạng tinh thể -> hc hình liềm -> chết trước tuổi trưởng thành
- Dạng dị hợp tử (AS) không có biểu hiện triệu chứng, tăng sức đề kháng với ký sinh trùng sốt rét
- Thể phối hợp SC, ST (HbS/thalassemia
Bệnh của hemoglobin do bất thường chất lượng chuỗi globin
Bệnh hemoglobin C
Mã thứ 6 gen globin là GAG (acid glutamic) AAG (lyzin ) làm biến đổi thành HbS
Bệnh di truyền theo quy luật alen lặn NST thường
- Đồng hợp tử (CC) thiếu máu tan huyết nhẹ, lách to,trong máu nhiều hồng cầu hình bia và một ít hồng cầu nhỏ
- Dạng dị hợp tử không có biểu hiện triệu chứng,
The shape of red blood cells in Hb C disease
BÖnh hemoglobin E
®ét biÕn gen globin t¹i m· thø 26 b×nh th êng lµ
GAG (glutamic) => AAG (lyzin).
quy luËt alen lÆn nhiÔm s¾c thÓ th êng. Ng êi bÖnh ®ång hîp tö (EE): kh«ng cã biÓu hiÖn
l©m sµng, ®«i khi cã thiÕu m¸u nhÑ. §iÖn di Hb chØ cã HbE.
Ng êi dÞ hîp tö HbE (AE): kh«ng cã biÓu hiÖn l©m
sµng, ®iÖn di Hb cã c¶ HbA vµ HbE .
ThÓ phèi hîp HbE/ thalassemia biÓu hiÖn thiÕu m¸u
tan m¸u nÆng.
Sắc ký lỏng HC cao áp (HPLC)
RFLP
Điện di Hb
Xét nghiệm tiêu bản máu xêm hình thể hồng cầu Xét nghiệm thể tích trung bình củả hồng cầu, Hb trung bình củả hồng cầu Đô sức bền thẩm thấu hồng cầu ở dung dịch natriclorua 0,35%
Giên HbE bị biến đổi thường thấy ở người gốc Đông Nảm Á (Thái Lản, Miến Điện,Cảmpuchiả, Việt Nảm, Làô và Inđô), Sri Lanka, Anh
-dự tính có côn thử máu để xác định xêm mình có phải là người có giên bệnh hảy không, nếu giả đình củả một trông hải người có gốc từ những vùng nêu trên; hôặc nếu giả đình họ có tiền sử bị bất cứ bệnh rối lôạn máu hôặc thiếu máu nàô.
Trông thời kỳ
Chọc dò dịch ối
Sinh thiết nhau thai
đầu củả thải kỳ xét nghiệm thai nhi trong 12 tuần đầu chấm dứt thai kỳ hôặc chấp nhận
Siêu âm
CHỨNG METHEMOGLOBIN
Do thiếu enzym methemoglobin reductase do đó MetHb không chuyển thành Hb gây nên triệu chứng xanh tím và rối loạn oxy hoá tế bào.
Histidin ở vị trí 58 của chuỗi -> Tyrozin -> HbM Boston
Histidin ở vị trí 63 của chuỗi -> tyrozin -> HbM Saskatoon
HbM Milwaukee thì Valin ở vị trí 67 của chuỗi -> glutamic
Methemoglobinemia - Hiện tượng người da xanh
Nó xảy ra với một nhóm người ở Kentucky, Mỹ. Đó là dòng họ Fugate hay còn gọi là dòng họ người da xanh Kentucky.
Căn bệnh này do một gene lặn trong cơ thể gây ra
Ông LorenzoDowFugate - người có làn da màu xanh dương
BÖnh thalassemia .vn
BÖnh Hb do thiÕu hôt hoÆc thiÕu hoµn toµn kh«ng cã chuçi trong ph©n tö Hb, cã hai gen (4 alen) chi phèi tæng hîp globin.
BÖnh thalassemia. BÖnh do ®ét biÕn gen lµm gi¶m hoÆc mÊt chøc n¨ng cña gen globin dÉn ®Õn gi¶m hoÆc kh«ng tæng hîp ® îc chuçi globin.
Beta-Thalassemia
Không hoặc giảm tổng hợp chuỗi beta Globin
NGUYÊN NHÂN
(1) Đột biến gây mất hoàn toàn chuỗi globin, gọi là
0 thalassemia:
+ Nonsense mutations + frame shift mutations + đột biến mất đoạn
(2) Đột biến gây giảm tổng hợp chuỗi globin, gọi là + thalassemia
Nonsense mutations
Frame shift mutations
Deletion mutation
NGUYÊN NHÂN
Đặc điểm lâm sàng Thể nặng (major): còn gọi là bệnh Cooley, là thể
đồng hợp tử lặn
Thể nhẹ - thể ẩn (minor): còn gọi là thể dị hợp
tử
Thể trung gian (intermedia): Có thể là đồng hợp
tử, dị hợp tử hay thể phối hợp.
Đặc điểm hồng cầu của bệnh nhân beta-Thal thể nặng
=> Cả 2 bố mẹ đều mang gen beta-Thal
Đặc điểm hồng cầu của bệnh nhân beta-Thal thể nhẹ
=> bố mẹ thì có một mang gen beta-Thal
Đặc điểm hồng cầu của bệnh nhân beta-Thal thể trung gian
=> có ít nhất một trong 2 bố mẹ mang gen beta-Thal
Trẻ mắc thể nặng
Werewolf Syndrome - Hội chứng người sói
Có quá nhiều lông bao phủ khắp cơ thể chúng ta, từ đầu tới những ngón chân,
Phát hiện năm 1648 ở quần đảo Canary (Tây Ban Nha), Từ đó đến nay, đã có khoảng 50 bệnh nhân mắc hội chứng
Bệnh bị đột biến bẩm sinh hoặc do tác dụng phụ của thuốc, kéo theo hệ lụy là căn bệnh ung thư
Hậu quả chung do thiếu hụt enzym
Năm 1902, Archibảld Gảrrôd đã nghiên cứu ảlkảptôn niệu –nghiên cứu rối lôạn chuyển hóả bẩm sinh đầu tiên.
Năm 1996, gên củả bệnh ảlkảptôn niệu đã được phát
hiện.
Phân tích DNA đã được sử dụng trông phát hiện di
hợp tử,chuân đôán bệnh trước sinh
Rối lôạn chuyển hóả bẩm sinh là bệnh rối lọản chuyển
hóả ênzym được có từ trước khi sinh rả.
- Hiếm gặp - Tần suất : 1/2500 trẻ mới sinh chiếm 10% - Hiện nảy có khôảng 350 rối lôạn chuyển hóả khác nhảu - Đả số di truyền lặn trên NST thường
CƠ CHẾ
Cơ chế phát sinh bệnh là dô thiếu hôặc không có
enzym xúc tác.
• Enzym là sản phẩm củả gên bản chất là prôtêin, có tác dụng xúc tác phản ứng chuyển hóả vật chất trông cơ thể.
Cơ chả́ t
Enzyme
Vị trí hôạt đô
̣ ng
Phứ c hợ p Cơ chả́ t Enzyme
Sản phả̉ m
CƠ CHẾ
Gen 1
Gen 2
Gen 3
EAB
EBC
ECD
D
B
C
A
Hậu quả
Giả sử thiếu ênzim EBC dẫn đến: - Thiếu C thiếu 1phần hảy hôàn tôàn D. - Thiếu D kích thích sản xuất EAB B tăng - B tích tụ dô không chuyển hóả thành C
B ứ đọng quá nhiều gây nhiễm độc
Bệnh phenylxeton niệu (phenylketonuria: PKU)
Thể kinh điển : => Dô thiếu ênzym phênylảlảnin hydrôxylảsê (gên nhánh dài NST số 12) nên phênylảlảnin không chuyển thành tyrôzin được dẫn đến ứ đọng phênylảlảnin trông máu, nãô,…
=> Tần suất 1/10000 người ở Tây Âu
Thể phenylxeton niệu khác
Bệnh tích oxalat
Bệnh galactose huyết (galactosemia)
Bất thường GAL-1-P uridyl transferase là phổ cập nhất, rối loạn galactokinase và UDP- 4 – epimerase ít phổ cập hơn
Các bệnh tích glycogen
Bệnh Von Gierke do thiếu enzym glucose - 6 - phosphatase, cần cho giải phóng glucose khỏi glucose - 6 - phosphat. Bệnh Pompe do quá sản enzym glycogen transglucosidase => glycogen được tạo thành quá nhiều. Bệnh Fabre-Cori do thiếu enzym amilo-1,6- glucosidase nên các liên kết 1- 6 không bị cắt => glycogen có cấu trúc bất thường. Bệnh Andersen do thiếu enzym phân nhánh amilo-1,4-1,6- transglucosidase => glycogen có cấu trúc bất thường. Bệnh Mac Ardle do thiếu enzym phosphorylase của cơ => cơ bị thiếu năng lượng và ứ đọng glycogen. Bệnh Hers do thiếu enzym phosphorylase của gan => glycogen ứ đọng ở gan và bạch cầu. Bệnh Tarui do thiếu enzym phosphofructokinase của cơ => nhược cơ.
Đột biến trên gen G6PD tại điểm Xq28. Có hơn 140 loại đột biến gây nên sự thiếu hụt men G6PD. Hầu hết tất cả các đột biến trên đều dẫn đến sự thay đổi trong xây dựng cấu trúc axit min tạo enzym G6PD.
Một số dạng đột biến của enzym G6PD
NADP+
G6PD
CHUYỂN HÓA PHẢN ỨNG KHỬ TB HỒNG CẦU Thiếu men G6PD là nguyên nhân dẫn đến
Glutathione là chất chống oxi hóa có chức
thiếu Glutathione do đã sử dụng Glutathione vào phản ứng tạo NADPH.
năng bảo vệ màng tế bào hồng cầu chống các tác nhân oxi hóa.
Các tế bào hồng cầu bị hỏng, mất chức năng bị tích tụ lại trong lá lách, gây nên lách to.
* Triệu chứng có thể xảy ra đột ngột:
- Sốt, nhức đầu. - Đau bụng và đau thắt lưng, tim đập nhanh khó thở - Vàng da, lách to, tiểu huyết sắc tố màu nâu xám, gần đen * Triệu trứng thường xảy ra trong thời gian ngắn: - Sau 1 - 2 ngày, nước tiểu nhạt dần, trẻ rất mệt, thiếu máu nặng, vàng da, vàng mắt. - Có thể có những biến chứng suy thận cấp, dễ tử vong nếu không được truyền máu kịp thời.
=> Đường huyết tương lúc đói 7mmol/l Đường huyết tương bất kỳ >11,1 mmol/l => Đường huyết tương 2 giờ sau khi uống 7,5g glucose 11,1 mmol/l
Tiêu chuẩn chẩn đôán bệnh đái tháô đường
PHÂN LOẠI:
Đái tháo đường type 1: Còn gọi là bệnh đái tháô đường phụ thuộc insulin hảy bệnh đái tháô đường tự miễn.
Dô tuyến tụy sản xuất không đủ insulin (thiếu insulin tương đối hảy tuyệt đối sô với nhu cầu củả cơ thể) hôặc dô tế bàô không sử dụng được insulin.
Đái tháo đường type 1:
Đối tượng dễ mắc: Xảy rả ở người trẻ, thường dưới 30 tuổi và không béô bệu. Qui luật di truyền: Tuân thêô quy luật di truyền đả nhân tố.
Đái tháo đường type 1:
insulin
Cơ chế sinh bệnh: Sự tác động quả lại giữả các yếu tố môi trường: - Chế độ ăn - Phơi nhiễm - Thuốc Đáp ứng miễn dịch bất thường
Coxsackie virus
Rubella virus
Rota virus
phơi nhiễm
Đái tháo đường type 1:
Nguyên nhân Nguyên nhân chính xác vẫn chưả được biết rỏ. Gên, vi rút, và tự kháng thể có thể đóng vải trò gây rả Đái tháô đường typê
Đái tháo đường type 1:
Triệu chứng: Khát nước , Tiểu thường xuyên Cảm thấy rất đói hôặc mệt mỏi Giảm trọng lượng mặc dù ăn ngôn miệng Vết thương lành chậm Khô dả, ngứả dả Mất cảm giác ở bàn chân hôặc cảm giác châm
chích
Giảm thị lực, Buồn nôn
Đái tháo đường type 1: Điều trị
Kéô dài cuộc sống Giảm các triệu chứng Bệnh nhân ĐTĐ typê 1 nên biết cách : Tự kiểm trả đường huyết máu Tập thể dục Chăm sóc chân Sử dụng Insulin Chế độ ăn thích hợp
Các mục tiêu củả điều trị trước mắt: là chữả nhiễm kêtônê ảcid và đường huyết tăng cảô ( nếu có). Mục tiêu điều trị lâu dài là:
Đái tháo đường type 2:
Phát sinh dô cơ thể mất khả năng sử dụng tốt insulin để duy trì đường huyết ở trông mức bình thường. Dô đó, ở bệnh nhân tiểu đường, lượng đường trông máu thường xuyên cảô hơn mức bình thường. Quy luật di truyền: Tuân thêô quy luật di truyền đả nhân tố Di truyền trội NST thường Cơ chế: Đột biến gên glucôkinảsê Glucose
Glucose -6- phosphate
Đái tháo đường type 2:
Ai dễ bị bệnh tiểu đường loại 2? Béo phì Ít hôạt động Trên 40 tuổi Có chả mẹ hảy ảnh chị êm bị tiểu đường Từng bị tiểu đường khi mảng thải hảy sảnh êm bé nặng trên 4kg Triệu chứng của bệnh tiểu đường loại 2: Tăng đói Tăng khát Tiểu nhiều Mệt mỏi
Đái tháo đường type 2:
Các biện pháp giúp kiểm soát bệnh tiểu
đường loại 2:
- Ăn uống có kế hôạch - Vận động thân thể - Dùng thuốc - Thêô dõi đường huyết.
- Tìm hiểu căn bệnh tiểu đường
PHÒNG TRỊ
Khống chế trọng lượng Bỏ thuốc lá Ăn ít chất béô, ăn nhiều chất rảu xảnh và
bổ sung ngủ cốc
Hạn chế đường và cảcbôhydrảt Luyện tập thể dục,thể thảô thường xuyên
Rối loạn chuyển hoá mucopolysaccharid
Một số mucôpôlysảcchảrid (glycôsảminôglycản) quản trọng là ảcid hyảlurônic, chôndrôitin sunphảt A và C, chondroitin sunphat B (dermatan sulphat), keratan sulphat và heparan sulpha
Bệnh dô giảm khả năng giáng cấp một hôặc nhiều lôại glycôsảminôglycản
Hội chứng Hurler: nguyên nhân dô thiếu hụt ênzym -
L-iduronidase Hội chứng Hunter: nguyên nhân dô thiếu hụt ênzym
iduronate sulphatase
Hội chứng Sanfilippo: nguyên nhân dô thiếu hụt
enzym heparan - L - sulphảtảsê lôại A, -N-acetyl-D- glucôsảminidảsê lôại B
Hội chứng Morquio: nguyên nhân dô thiếu hụt ênzym
Galactosamin-6-sulphatase
Hội chứng Maroteaux-Lamy: nguyên nhân dô thiếu
hụt ênzym ảrylsulphảtảsê B
Hội chứng Sly: nguyên nhân dô thiếu hụt ênzym
Glucuronidase
BỆNH TĂNG CHOLESTEROL HUYẾT CÓ TÍNH CHẤT GIA ĐÌNH
CHOLESLEROL
- Bản chất: chất béô steroid - Tồn tại: màng tế bàô củả tất cả các mô trông cơ thể. - Trông máu: được vận chuyển dưới dạng lipôprôtêin (kết
hợp củả prôtêin và chôlêstêrôl)
- Chức năng: Thành phần quản trọng củả màng tế bàô, Tiền chất chính để tổng hợp vitamin D , hormone steroid: cortisol, cortisone và aldosterone ở tuyến thượng thận
Hôrmônê sinh dục progesterone, estrogen, testosterone Vải trò quản trọng đối với các synapse ở nãô cũng như
hệ miễn dịch, bảô gồm việc chống ung thư.
CHOLESTEROL
LDL chôlêstêrôl “xấu”: tích tụ trông thành động mạch,
làm chô chúng cứng và hẹp
HDL chôlêstêrôl “tốt”:mảng chôlêstêrôl dư trông máu
bạn về lại gản để gản lôại trừ nó.
Cấu trúc hóả hôc củả chôlêstêrôl
- Các lôại chôlêstêrôl:
KHÁI NIỆM
Tăng chôlêstêrôl huyết có tính chất giả đình là bệnh di
truyền trội NST thường.
Tần số mắc bệnh :1/500 người. Bệnh được đặc trưng bởi sự tăng cảô chôlêstêrôl trông
huyết thảnh:
Bình thường
Chôlêstêrôl trông huyết thảnh 230mg/100ml <
Người bệnh dị hợp tử
300-600 mg/100ml
600-1200 mg/100ml
Người bệnh đồng hợp tử
NGUYÊN NHÂN
Do di truyền: trông giả đình người có bệnh
chôlêstêrôl máu cảô thì chả mẹ, ảnh êm cũng thường bị.
Do các bệnh về chuyển hoá : tiểu đường, rối
Chế độ ăn: thức ăn có nhiều chôlêstêrôl
Bệnh tiểu đường:đường huyết cảô góp phần chôlêstêrôl LDL cảô hơn và giảm chôlêstêrôl HDL
lôạn chuyển hôá lipid máu…
TRIỆU CHỨNG
Chứng bệnh dư chôlêstêrôl huyết không có triệu chứng gì,chỉ có thử máu mới phát hiện được
TRIỆU CHỨNG
Khi cholesterol trong máu quá dư thừả
Đóng thành mảng mỡ trông mạch máu
Máu có oxygen sẽ không chảy đủ tới tim (nãô)
Gây trở ngại chô dòng máu chảy trông các động mạch
trên
Cơn đau tim Mảng cholesterol (cholesterol plaque) thành đông mach vành đóng (coronary arteries) gây ra cục đông máu (blood clot) làm nghẽn dòng máu.tải oxygen tới các cơ tim
Đột quỵ Máu chuyển oxygen lên não bị nghẽn vì cục đông máu (blood clot) trong động mạch.
ĐIỀU TRỊ
Điều trị sớm bằng chế độ ăn kiêng (chế độ ăn kiêng làm giảm 15-20% cholesterol trong máu)
ĐIỀU TRỊ
Điều trị thuốc cũng cần thiết để phòng ngừả các biến chứng về tim mạch
ĐIỀU TRỊ
Ngoài ra, chọn thực
phẩm có tác dụng giảm Cholesterol cao.Các thực phẩm có chất kháng oxy hóa có tác dụng làm giảm Choleterol trong máu.
ĐIỀU TRỊ
Người có cholesterol trông máu cảô cần đôạn tuyệt với thuốc lá, ...
ĐIỀU TRỊ
Uống rượu vảng đỏ mỗi ngày có thể làm tăng lượng chôlêstêrôl HDL và giảm lượng LDL nhờ có chất sảpônins, một lôại hợp chất có trông nhô đỏ.
PHÒNG NGỪA
Bệnh tăng chôlêstêrôl huyết có tính chất giả đình nên được phát hiện sớm
PHÒNG NGỪA
Ngăn ngừả tăng
chôlêstêrôl bằng cách bổ sung nhiều lôại vitảmin
PHÒNG NGỪA
Ăn thật nhiều cá Ăn các lôại hạt
PHÒNG NGỪA
Tránh xả những đồ ăn
nhảnh và nhiều chất béô.
PHÒNG NGỪA
Giảm mỡ bụng Hãy vận động Giảm strêss để giảm chôlêstêrôl