Tài liệu Nhiễm sắc thể người và bản đồ nhiễm sắc thể người doc

Green sử dụng kỹ thuật lai tế bào soma somatic cell hybridisation đã lần đầu tiên xác định được gen TK mã hóa cho enzyme thymidin kinase nằm trên nhiễm sắc thể 17.. Các tế bào dung hợp n

Nhiễm sắc thể người và bản

đồ nhiễm sắc thể người

1 Nhiễm sắc thể người

Năm 1956, J H Tjio và A Levan mới xác định được chính xác số lượng nhiễm sắc thể của người là: 2n = 46 Sau đó nhờ

kĩ thuật nhuộm màu bằng giemsa và

quan sát hiển vi huỳnh quang mới

phát hiện các vệt đặc trưng để xây

dựng nên nhiễm sắc đồ

Sử dụng máu làm tiêu bản quan sát

nhiễm sắc thể:

Nuôi cấy tế bào bạch cầu máu ngoại vi

của người bình thường và người mắc bệnh đã được áp dụng trong khoảng năm gần đây Nhưng phương pháp này được ứng dụng rộng rãi nhất sau khi phát hiện được hợp chất

polysacchyrid-protid lấy từ hạt cô ve dùng làm

chất gây ngưng kết không đặc hiệu

hồng cầu Người ta dùng chất

phytohemaglutinin này cùng với dung

dịch nhược trương đã cho phép thu được kết quả của sự phân chia

tế bào máu ngoại vi rất tốt Phương pháp này đã được nhóm nghiên cứu của

Moorhead sửa đổi và áp dụng Cơ sở của phương pháp này là người ta trộn lẫn

huyết thanh có lẫn bạch cầu vào môi

trường dinh dưỡng với một tỷ lệ nhất

định rồi cho thêm vào hỗn hợp đó chất phytohemaglutinin, sau đó cho vào lọ

trung tính rồi nuôi cấy Ngoài chất

phytohemaglutinin chiết từ đậu cô ve còn nhiều chất khác cũng có tác dụng ngưng kết hồng cầu

Trong quá trình nuôi cấy bạch cầu cũng

có thể tiến hành quan sát sự chuyển hóa các loại tế bào bạch cầu Sự phân chia tế bào bạch cầu làm cơ sở cho nghiên cứu đặc điểm tế bào bạch cầu trong máu

Trên cơ sở nghiên cứu tế bào máu bình thường và bệnh lý, có thể phát hiện ra

trạng thái bệnh lý của tế bào bạch cầu ở người và động vật

2 Kỹ thuật lai tế bào soma

Đến giữa những năm 1960 chỉ mới xác định được một cách đáng tin cậy 3 nhóm liên kết (mỗi nhóm có 2 gen) trên nhiễm

sắc thể thường và 4 gen trên nhiễm sắc thể X ở người, theo thống kê từ các phả

hệ, nhưng chưa biết ở nhiễm sắc thể nào

Vào năm 1967, Mc Weiss và H Green sử dụng kỹ thuật lai tế bào soma (somatic

cell hybridisation) đã lần đầu tiên xác

định được gen TK mã hóa cho enzyme thymidin kinase nằm trên nhiễm sắc thể

17 Các dòng tế bào soma của người và các động vật có vú, khi nuôi chung với

sự hiện diện của virus Sendai có thể dung hợp hay lai với nhau Các tế bào dung

hợp này trong quá trình phân bào tiếp

theo sẽ mất dần một số nhiễm sắc thể của

tế bào cha mẹ

Ví dụ, tế bào người dung hợp với tế bào chuột, khi các tế bào phân chia, các

nhiễm sắc thể của người bị mất nhanh

Sau khoảng 30 thế hệ tế bào, ở dòng tế bào lai giữa chuột nhắt và người còn lại toàn bộ nhiễm sắc thể của chuột và còn khoảng 7 nhiễm sắc thể của người ở một

số tế bào chỉ còn 1-2 nhiễm sắc thể

người

Sự xác định vị trí của một gen trên một nhiễm sắc thể nhất định được căn cứ vào

sự tồn tại hay mất đi của gen đó khi đối chiếu với sự hiện diện hay văng mặt

nhiễm sắc thể đó trong dòng tế bào Kỹ thuật này đã giúp vượt qua khó khăn khi thống kê theo phả hệ và nhờ nó mà gần trăm gen được xác định vị trí trên 23

nhóm liên kết gen

Trong trường hợp gen TK, dòng tế bào chuột TK- được lai với tế bào người

TK+ Sự dung hợp tạo tế bào lai

chuột-người Mặc dù phần lớn nhiễm sắc thể người bị loại mất nhanh trong các

dòng tế bào lai, nhưng một số dòng còn một ít nhiễm sắc thể người Khi các dòng tế bào này được nuôi trên các môi trường có chất aminopterin, các tế bào

TK- sai hỏng hoạt tính thymidin kinase, không mọc được do mất khả năng

chuyển hóa thymidine thành thymidylic acid cần cho tổng hợp ADN Do vậy chỉ

có tế bào lai có nhiễm sắc thể 17 này của người mới tạo được dòng ổn định Chứng

tỏ gen TK+ phải nằm trên nhiễm sắc thể này Chứng cứ xác nhận thêm được thực hiện bằng cách chọn các dòng trên môi trường có thêm chất bromodeoxyuridin riboside (BUDR) là chất đồng đẳng với nitrogenous base

được chuyển hóa bởi thymidin kinase

(TK+) gắn vào ADN làm tế bào chết

Hậu quả, nuôi trên môi trường có

BUDR là các dòng tế bào sống được không có gen TK+ và tương ứng với

điều đó, chúng không có nhiễm sắc thể

17 của người

Dựa vào phương pháp này, người ta lập bản đồ nhiễm sắc thể người trên cơ sở sự

có mặt của một sản phẩm do một gen nào

đó thì tương ứng với sự có mặt nhiễm sắc thể trong tế bào

- Điều kiện để thực hiện được việc lập

bản đồ nhiễm sắc thể người nhờ phương pháp này

+ Tính trạng nghiên cứu được mã hóa bởi một gen trên nhiễm sắc thể của người,

mà nó được phân biệt rõ ràng với tính

trạng tương ứng của chuột

Ví dụ: Dòng tế bào người chứa

Lactatdehydrgenase A đột biến, enzyme này phải được phân biệt với protein được

mã hóa bởi một gen tương ứng của chuột (LDHA của người và chuột được phân biệt bằng phương pháp điện di)

+ Khả năng có thể xác định được nhiễm sắc thể của người còn lại ở dòng tế bào

Ví dụ: gen LDHA của người được phát hiện trong các dòng tế bào lai mà trong

đó chỉ còn lại độc nhất một nhiễm sắc

thể Đó là nhiễm sắc thể số 2 Chứng tỏ LDHA nằm trên nhiễm sắc thể số 2

Phần lớn các gen được xác định theo

phương pháp trên liên quan đến các

enzyme, mà việc phát hiện chúng căn cứ

theo phản ứng do chúng xúc tác Về sau một số thủ thuật khác được sử dụng như dùng các "mất đoạn" để xác định vị trí

gen

- Xác định nhóm liên kết của các gen

bệnh

Dựa vào các nhóm liên kết gen đã được xác định bằng lai tế bào soma, nhiều gen bệnh được gắn vào các nhiễm sắc thể Việc xác định này căn cứ theo

nhiều phả hệ của các gia đình có các

bệnh di truyền

Gần đây (1993) vài bệnh di truyền được xác định bằng cách sử dụng gen dự tuyển (canđiate gene approach) Một trong các

ví dụ là các đột biến của gen fibrillin gây hội chứng Marfan Gen gây hội chứng

Marfan được lập bản đồ ở nhóm liên kết

15, ngay giưa vai dài của nhiễm sắc thể Gen mã hóa cho fibrillin cũng có vị trí tương tự khi sử dụng phương

pháp FISH (fluorescent in situ

hybridization - phát hiện bằng huỳnh quang khi lai tại chỗ)