SAI LỆCH CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

180
lượt xem 17
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tất cả các NST có sai lệch về cấu trúc đều do hậu quả của sự đứt, gãy của NST. Các đoạn bị đứt gãy hầu hết đều được nối lại và hàn gắn lại theo đúng như cũ, nếu sự hàn gắn không đúng như cũ thì mới gây nên sự thay đổi về cấu trúc. 2. Trong chu kỳ tế bào, giai đoạn phân bào chỉ chiếm một khoảng thời gian ngắn, vì vậy các nhân tố hầu hết tác động ở giai đoạn gian kỳ. 3. Tùy theo các nhân tố tác động đến NST ở...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: SAI LỆCH CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ

SAI LỆCH CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ I. CƠ CHẾ CHUNG: 1. Tất cả các NST có sai lệch về cấu trúc đều do hậu quả của sự đứt, gãy của NST. Các đoạn bị đứt gãy h ầu hết đều được nối lại và hàn gắn lại theo đúng nh ư cũ, nếu sự hàn gắn không đúng như cũ thì mới gây n ên sự thay đổi về cấu trúc. 2. Trong chu kỳ tế bào, giai đoạn phân bào chỉ chiếm một khoảng thời gian ngắn, vì vậy các nhân tố hầu hết tác động ở giai đoạn gian kỳ. 3. Tùy theo các nhân tố tác động đến NST ở giai đoạn trước hoặc sau khi ADN nhân đôi mà biểu hiện ở dạng sai lệch kiểu NST hoặc kiểu nhiễm sắc tử. Giai đo ạn G1 → Sai lệch kiểu NST Giai đo ạn G2 → Sai lệch kiểu nhiễm sắc tử Sai lệch kiểu NST (sau 1 chu kỳ tiếp theo) G2 (Tổng hợp Protein) S (Nhân đôi ADN) CHU KỲ TẾ B ÀO M Sai lệch nhiễm sắc tử Sai lệch kiểu nhiễm sắc tử
G1 (Tổng hợp Protein) Sai lệch kiểu nhiễm sắc thể Kiểu nhiễm sắc tử Rối loạn cấu trúc Kiểu NST II. NGUYÊN NHÂN ĐƯA ĐẾN RỐI LOẠN CẤU TRÚC NST: 1. Tia phóng xạ: Là một yếu tố gây đột biến đã được đề cập đến rất sớm. - Tần số đột biến tỷ lệ thuận với liều lượng phóng xạ. - Các đột biến NST tăng nhanh ngay sau khi bị phóng xạ, NST lạ đư ợc h ình thành - (NST hai tâm , NST vòng …) 2. Hoá chất gây đột biến : Có nhiều hợp chất hoá học có khả năng làm tăng tần số rối loạn NST. - Những hoá chất có tính chất kìm hãm phân bào (một số thuốc chống ung thư), một - số hoá chất vừa có khả năng gây ung thư, vừa có khả năng gây đột biến NST Hoá ch ất như chì, Benzen, thủy ngân, thuốc trừ sâu, diệt cỏ …cũng gây rối loạn - cấu trúc NST. 3. Vai trò của Virus: Nhiều quan sát cho thấy: sau khi mắc bệnh đậu mùa, thủy đậu, rubeola, viêm gan - siêu vi thì số NST bất thường tăng lên ở mẫu lympho bào nuôi cấy. III. CÁC SAI LỆCH VỀ CẤU TRÚC NST:
A. SAI LỆCH KIỂU NHIỄM SẮC TỬ: 1 . Khuyết đơn (gap): Một chỗ n ào đó của một nhiễm sắc tử không liên tục do không bắt màu. Độ lớn của chỗ nhạt thường không lớn hơn đư ờng kính của nhiễm sắc tử. 2 . Khuyết kép (isogap): Sự không bắt m àu này l ại xảy ra ở cả 2 nhiễm sắc tử. 3 . Đứt đơn: Một đoạn nhiễm sắc tử bị đứt tách ra xa phần nhiễm sắc tử còn lại, độ xa của khoảng cách giữa 2 phần thường lớn h ơn đường kính của nhiễm sắc tử. 4 . Khuyết kép: Đứt xảy ra ở cả hai nhiễm sắc tử ở vị trí giống nhau. 5 . Chuyển nhiễm sắc tử: Các nhiễm sắc tử của 2 hay nhiều NST bị đứt, các nhiễm sắc tử bị đứt ghép lại với nhau tạo thành các hình 3 cánh hoặc 4 cánh. Đứt đơn Đ ứt kép GAP ISO GAP Chuyển chromatid B. RỐI LOẠN CẤU TRÚC KIỂU NST: Giai đoạn G1 gồm các dạng sau:
1. Mất đoạn (deletion): Mất đoạn là hiện tượng NST bị đứt rời ra một hoặc nhiều đoạn, đoạn bị đứt không - có tâm sẽ tiêu biến đi hoặc gắn sang NST khác; phần còn lại mang tâm trở n ên ngắn hơn so với lúc ban đầu. a) Mất đoạn cuối (Terminal deletion):  Xảy ra ở một nhánh, đoạn không tâm tiêu biến đi.  Xảy ra ở cả hai nhánh ở gần cuối ; 2 đoạn không tâm tiêu biến đi, phần còn lại mang tâm sẽ uốn cong lại nối với nhau tạo nên NST hình vòng (thường gặp nhất là NST số 13, 18 và NST X). Hội chứng Prader Willi → Karyotype : 46, XY, del (15 q)(q11 – q13) Bướu Wilm (U thận, ác, tỷ lệ 10 – 20% ở trẻ nhỏ (1t – 5 t)) → 46, XX, 11p13 - U nguyên bào võng m ạc (Retinoblastoma) → 46 , XX, 13 p14- b) Mất đoạn giữa (Interstitial delection): Sinh ra do 2 chỗ đứt xảy ra ở cùng một nhánh. Đoạn nằm giữa ở 2 chỗ đứt bị tiêu - đi , 2 phần còn lại của NST nối lại với nhau tại chỗ đứt tạo thành một NST mới. Các NST mất đoạn ngắn hơn so với NST đồng dạng của nó, các gen ở đoạn đứt bị - mất đi, do vậy chỉ còn các Alleles đơn độc ở đoạn còn lại trên NST nguyên vẹn. Chính vì vậy những gen lành lặn ở đoạn đó biểu hiện được tính chất của mình. A A A A B B B B
    C C C C (Tiêu biến đi) D D D D E  → F E E E G F F F H → G G G → H Tiêu đi H H Mất đoạn cuối Mất đoạn giữa A Chỗ đứt A B C D
  E C  B F D G NST vòng (Ring chromosome) E H F G Chỗ đứt H  VD Về trường hợp mất đoạn:  Mất đoạn nhánh ngắn NST số 5 (Hội chứng m èo kêu).  Là hội chứng khi trẻ đẻ ra có tiếng khóc như mèo kêu do d ị dạng tiếng m èo kêu giảm dần rồi mất hẳn khi trẻ được 6 tháng tuổi.  Tần số 1/ 50.000 trẻ sơ sinh.  Các triệu chứng khác:  Đầu nhỏ (Microcephaly)
 Mặt tròn (Rounded faces)  2 mắt xa nhau, có nếp quạt (Epicanthus)  Hàm dưới nhỏ (Micrognathia)  Giảm trương lực cơ (Hypotonia)  Chậm phát triển thể chất– tâm th ần (Mental retardation)  Có thể kèm theo dị tật bẩm sinh tim (Growth failure)  Tai đóng thấp (low-set ears)  Dị dạng thanh quản (Abnormal larynx)  Đa số trẻ chết ở thời kỳ sơ sinh, một số ca sẽ sống đến tuổi trưởng thành nhưng chậm phát triển tâm thần – vận động.  Di truyền tế bào: Karyotype : 46, XX, Bp- (nhuộm Giemsa) 46, XX, 5p- (nhuộm băng)  Mất đoạn nhánh dài NST số 18:  Triệu chứng:  Ch ậm lớn, kém phát triển trí tuệ.  Đầu nhỏ (Microcéphalie)  Tai đóng thấp, teo ống tai ngoài  Hàm ếch cao.  Cơ quan sinh d ục ngoài kém phát triển, dị tật bẩm sinh tim
Karyotype: 46, XX, 18p  Di truyền tế bào:  Ngoài ra còn gặp nhiều trường hợp mất đoạn của các NST khác nữa như: 4p, 21p 2. Đảo đoạn: Đảo đoạn là hiện tượng một đoạn NST bị đứt ở 2 chỗ, đoạn đứt quay 1800 và - mõm đứt nối lại theo một trật tự mới. Có hai kiểu đảo đoạn: - a. Đảo đoạn ngoài tâm: (Paracentric inversion) Hai chỗ đứt cùng ở một nhánh, do đó khi có đảo đoạn xảy ra chỉ số tâm và vị trí - của tâm NST vẫn như cũ → khó nhận ra có sự đảo đoạn kh i nhuộm bằng Giemsa. Tuy nhiên, với kỹ thuật nhuộm băng, người ta đ ã xây dựng được nhiều trường hợp - đảo đoạn. b. Đảo đoạn quanh tâm: Hai chỗ đứt ở hai nhánh hai bên tâm. - Nếu 2 chỗ đứt cách tâm không bằng nhau thì NST mới tạo th ành có chỉ số tâm - thay đ ổi. Các trường hợp đảo đoạn → vẫn đủ số gen nhưng trật tự sắp xếp của những ổ gen - bị thay đổi ở phần đảo đoạn.  Những người mang bộ NST có NST đảo đoạn không có bất thường về kiểu hình, nhưng sẽ có khả năng tạo ra một số giao tử bất thường trong khi phát sinh giao tử (trong giai đoạn bắt chéo).
 Người mang đảo đoạn quanh tâm → tạo ra giao tử bất thường khuyết đoạn hoặc nhân đoạn, do đó số con sinh ra sống có dị tật bẩm sinh và mang bộ NST không cân bằng chiếm 10%.  Mang đ ảo đoạn ngo ài tâm tạo ra giao tử b ình thường hoặc bất thường  do đó sinh ra con bình thường hoặc bị sẩy thai. A A A A B B B D      C C C C D E D B E D E E F F F F P ARACENTRIC P ERICENTRIC INVERSION 3 . NST 2 tâm (Dicentric chromosome): Hai NST bị đứt ở 2 chỗ, các phần không tâm bị tiêu biến đi, còn 2 phần có tâm nối - lại với nhau tạo nên NST hai tâm. Trong các trường hợp bị nhiễm xạ hay gặp NST 2 tâm. -   Chỗ đứt
Chỗ đứt biến Tiêu   đi NST thứ nhất NST thứ hai NST hai tâm 4. Nhân đoạn (Duplication): Nhân đoạn là hiện tượng 1 đoạn nào đó của NST tăng lên 2 ho ặc 3 lần. Có 2 loại - nhân đoạn: a . Nhân đoạn nguyên p hát: Xảy ra khi ghép đôi và bắt chéo giữa 2 NST tương đồng trong kỳ đầu của phân - chia giảm nhiễm ở các gen giữa 2 NST tương đồng xếp không tương ứng với nhau, do vậy có sự chuyển một đoạn n ào đó của NST n ày sang NST kia. b . Nhân đoạn thứ phát: NST đã đảo đo ạn khi ghép đôi và bắt chéo giữa các NST tương đồng ở kỳ đầu của - phân chia giảm nhiễm, do không có sự ăn khớp của một số gen giữa 2 NST đó, nên có sự chuyển đoạn của NST n ày sang NST khác. a' a’ a b’ b’ b A B c’ c’ d’ d’ e’ C D C E
e’ D E NST NHÂN ĐOẠN NGUYÊN PHÁT 5 . NST đều (Isochromosome): Bình th ường, phần tâm động sẽ phân chia theo chiều dọc để tách 2 nhiễm sắc tử và - tạo thành 2 NST. Tuy nhiên trong quá trình phân chia tế b ào, đôi khi phần tâm NST lại phân chia - theo chiều thẳng góc với chiều dọc của NST. Kết quả là sẽ tạo thành 2 NST b ất thường, mỗi NST này có 2 nhánh đối xứng hoàn toàn giống nhau về kích thước cũng như nội dung, ta gọi là NST đều (NST cùng nhánh ngắn hoặc cùng nhánh dài). Kết quả này được coi như là có sự nhân đôi một nhánh và m ất đi một nhánh còn - lại (nhánh thứ hai).  Nhân đôi nhánh dài  m ất nhánh ngắn.  Nhân đôi nhánh ngắn  mất nhánh d ài. Lo ại NST đều hay gặp nhất là nhánh dài của NST X, được ký hiệu là Xqi. - Ở nữ, với 1 NST X bình thường và 1 NST đ ều nhánh dài của NST X i (Xq) đư ợc - xem như là monosomie đối với những gen nằm trên nhánh ngắn và trisomie đối với những gen nằm trên nhánh dài. Khoảng từ 15% - 20% những bệnh nhân bị hội chứng Turner có bộ Karyotype như - trên: 46 Xi (Xq).
p p p q q q SỰ PHÂN CẮT BÌNH THƯỜNG CỦA CENTROMÈRE p Xpi p p p p p p q q q q q q Xqi q
SỰ PHÂN CHIA BẤT THƯ ỜNG CỦA CENTROMÈRE 6. Chuy ển đoạn (Translocation): Là hiện tượng trao đổi các đoạn đứt của các NST với nhau. - Có hai kiểu chuyển đoạn: - a. Chuyển đoạn tương hỗ (Reciprocal translocation): Là hiện tượng trao đổi đoạn giữa 2 NST, mỗi NST bị đứt 1 chỗ, trao đổi đoạn đứt - cho nhau và hình thành 2 NST mới. Cả hai NST mới này đ ều thay đổi h ình thái nếu những đoạn trao đổi khác nhau về - kích thước. 2 NST mới được hình thành sau khi trao đổi đoạn đứt cho nhau
 Đặc điểm chính của người mang chuyển đoạn đứt cho nhau:  Số lượng NST không thay đổi (vẫn 46 NST)  Trong bộ NST có 2 NST không bình th ường.  Tổng số chất liệu di truyền của 2 NST mới được tạo th ành không bị mất đi m à chỉ chuyển vị trí cho nhau. Như vậy, tế bào và cơ th ể mang 2 NST chuyển đoạn cho nhau ở trạng thái cân bằng và như th ế thay đổi về kiểu h ình không quan sát được.  Nh ững người mang NST chuyển đoạn tương hỗ sẽ sinh ra một số con b ị bất thường (lý do là trong quá trình phát sinh tạo giao tử sẽ có một số giao tử bất thường được tạo th ành). b. Chuyển đoạn hoà nhập tâm (Robersonian translocation): Chuyển đoạn hoà nh ập tâm chỉ xảy ra đối với các NST tâm đầu. - Trong kiểu chuyển đoạn này, hai NST bị đứt qua miền gần tâm. Các đoạn đứt - chuyển đoạn cho nhau, kết quả tạo nên một NST bất thường và một NST rất nhỏ. NST rất nhỏ bị tiêu đi. đứt đ ứt Tiêu đi
NST nhóm D t (D/D) đứt đ ứt (Tiêu đi) (NST nhóm G) (NST nhóm D) t (Dq,Gq)  Đặc điểm chính của người mang chuyển đoạn hoà nhập tâm:  Các cụm của kỳ giữa chỉ có 45 NST.  Trong bộ NST thiếu 2 NST tâm đầu, thay vào đó là 1 NST tâm giữa lớn hơn tương tự NST của nhóm A (trường hợp chuyển đoạn D/D) hoặc 1 NST tâm lệch tương tự các NST của nhóm C (trường hợp chuyển đoạn D/G) ho ặc 1 NST tâm giữa nhỏ (trường hợp chuyển đoạn G/G).  Người mang NST chuyển đoạn hoà nhập tâm thường có kiểu h ình bình thường. Điều này cho phép nghĩ rằng các nhánh ngắn của NST tâm đầu không chứa các gen quan trọng.  Người mang NST chuyển đoạn hoà nhập tâm có khả năng sinh con bất thường vì có thể tạo ra một số giao tử bất thường Trong các rối loạn về cấu trúc NST th ì chuyển đoạn hoà nhập tâm là một dạng rối - loạn cấu trúc NST th ường gặp nhất. Ta có t (D/D); t (D/G); t (G/G)…
 Trong t (D/D): thường gặp nhất là t (13/14). Ngoài ra, ta cũng có thể gặp t (13/15); t (13/13); t (14/15); t (15/15); t (14/14).  Trong t (D/G): thường nhất là t (14/21), sau đó là t (13/21) và t (15/21).  Trong t (G/G): thường gặp là t (21/21), kế đó là t (21/22).  VD: hội chứng Down chuyển đoạn: Về lâm sàng, triệu chứng của hội chứng Down chuyển đoạn không khác gì hội - chứng Down do Trisomy 21 thuần nhất. Điều khác nhau cơ b ản là nguyên nhân và cơ chế di truyền. - Hội chứng Down thuần nhất Hội chứng Down chuyển đoạn  Hiện tượng cá biệt không có tính ch ất  Có tính chất gia đình hoặc không có gia đình, xảy ra trong một số con của tính ch ất gia đình. ;oadjfgn;adofihdf những người mẹ lớn tuổi.  Karyotype của bố mẹ bình thường  Bố mẹ của những người con mắc hoặc mang NST chuyển đoạn. bệnh này có Karyotype bình th ường  Ít gặp hơn  5 %  Thường gặp hơn  90%  Hậu quả của sự chuyển đoạn giữa Hậu quả của sự không phân ly cặp NST 21 với NST thuộc nhóm D hoặc  NST 21 khi tạo giao tử. nhóm G.
1. Trường hợp NST 21 (nhóm G) chuyển đoạn với một NST nhóm D (hay gặp nhất là NST 14).  Tạo th ành 1 NST bất thường 14/21, ta gọi đó là NST chuyển đoạn  ký h iệu t (14/21) hay t (D/G).  NST t (14/21) gồm nhánh dài NST 14 và nhánh dài NST 21 n ối với nhau ở phần trung tâm.  NST t (14/21) có kích thước trung bình giống NST nhóm C nhưng nhỏ h ơn và có tâm ở gần giữa.  Người lành mang NST t (D/G) có số lượng NST = 45: + Nhóm D thiếu 1 NST (số 14) + Nhóm G thiếu 1 NST (số 21) + Có thêm một NST bất thường là NST t (D/G)  t (14/21)  Karyot ype của người lành mang chuyển đoạn ho à nhập tâm là: 45,XX, D-,G-, + t (Dq Gq) 45,XX, - 14, -21, + t (14q 21q) 2. Trường hợp NST 21 (nhóm G) chuyển đoạn cùng nhóm G (NST 21 hoặc 22).  Tạo thành 1 NST bất thường, đó là NST t (21/21) hoặc t (21/22)  ký h iệu t (G/G).  NST t (G/G) rất giống 1 NST nhóm F, có tâm ở giữa, nhưng có kích thước hơi lớn hơn NST F.
 Người lành mang NST t (G/G) cũng có số lượng là 45 NST + Thiếu 2 NST nhóm G + Thêm 1 NST bất th ường là t (G/G) giống nhóm F.  Karyotype là: 45, XX, G-, G-, + t (Dq Gq) 45, XX, - 21, -22, + t (21q 22q)  Trong hai trường hợp chuyển đoạn trên t (D/G) và t (G/G), sau khi 2 NST chuyển đoạn cho nhau, thư ờng chỉ có 1 NST lớn tồn tại, còn 1 NST có kích thước rất nhỏ chỉ gồm 2 nhánh ngắn của 2 NST nguyên thủy n ên thường b ị mất đi trong quá trình phân bào. 3. Cơ chế di truyền bệnh Down do chuyển đoạn D/G (hay gặp là t(14/21) và G/G t (21/22) thì tương tự nhau). Ví dụ: 1 người lành mang NST chuyển đoạn t (D/G) không có triệu chứng lâm sàng, giả sử NST nhóm D là NST 14, người đó mang bộ NST như sau: 14, t (14/21), 21 Khi phát sinh giao tử, NST t (14/21) đi vào phân n ửa số giao tử một cách đơn độc - hoặc đi cùng một trong những NST tương ứng. Khi thụ tinh với giao tử bình thường (14/21) để tạo thành h ợp tử. Các khả năng - sau có thể xảy ra : Karyotype: 45, XX, - 14, -21, + t (14/21) 14 Mẹ lành nhưng mang NST t (14/21) t(14/21) 21
21 Q uá trình tạo giao tử + (Thụ tinh với tinh trùng bình thường) Ba kiểu con có thể sinh ra với tỷ lệ xấp xỉ nhau khi giao phối giữa người mang - NST chuyển đoạn với người lành như sau:  Con lành mạnh: kiểu h ình bình thường, kiểu gen b ình thường: 14, 14, 21, 21  Con lành nhưng mang NST chuyển đoạn giống mẹ: 14, t(14/21), 21  Con mắc bệnh Down thể chuyển đoạn: 14, t (14/21), 21, 21. 4. NST thể chuyển đoạn G/G có 2 kiểu : t(21/21) và t (21/22). a. Kiểu t (21/22): cơ chế DT theo kiểu t (D/G). b. Kiểu t (21/21): cơ chế DT khác với 2 kiểu t (21/21) t (D/G)
Người lành mang NST t(21/21) ch ỉ có 2 loại giao tử. Giao tử mang t(21/21) hoặc - giao tử không mang NST 21 nào cả. Do đó, khi thụ tinh với giao tử bình thư ờng thì có 2 trư ờng hợp xảy ra:  Tất cả số con được sinh ra ở những người mang t (21/21) đều mắc bệnh Down thể chuyển đoạn (21/21).  Hoặc bị sẩy thai liên tiếp vì h ợp tử trong trường hợp này là đơn nhiễm 21 (monosomy 21) thường chết ở thời kỳ phôi thai. Ta có: Giao tử 21 Down chuyển đoạn t (21/21) Mẹ t (21/21) t (21/21),21 21 Monosomy 21 Không (Không mang NST 21) Những trẻ mắc bệnh Down thể chuyển đoạn (21/21) người ta nhận thấy 96% NST - t (21/21) là do xuất hiện mới, trong quá trình tạo giao tử có sự sai lệch và NST t (21/21 ) được tạo thành, giao tử mang NST t(21/21) thụ tinh với giao tử bình thư ờng kết quả là trẻ sơ sinh mắc bệnh Down do t(21/21). Còn lại 4% NST t(21/21) là được di truyền từ bố hoặc mẹ là những người lành - mang NST t(21/21). Sơ đồ minh họa: Tế bào mầm bình th ường Tế bào mầm mang NST t(21/21)