Tài liệu Đột biến chuyển đoạn NST docx

Đột biến chuyển đoạn NST Chuyển đoạn translocation Chuyển đọan là di chuyển của một đoạn nhiễm sắc thể từ một nhiễm sắc thể này sang một nhiễm sắc thể khác, không tương đồng với nó và g

Đột biến chuyển đoạn NST

Chuyển đoạn (translocation)

Chuyển đọan là di chuyển của một đoạn

nhiễm sắc thể từ một nhiễm sắc thể này sang một nhiễm sắc thể khác, không tương đồng với nó và gây ra sự cấu trúc lại nhiễm sắc

thể đáng kể

Có hai kiểu chuyển đọan: (i) chuyển đoạn

giữa (interstitial translocation) là sự di

chuyển một đoạn cho một nhiễm sắc thể

khác mà không nhận lại, tức chuyển đoạn

không thuận nghịch; và (ii) chuyển đoạn

thuận nghịch (reciprocal translocation), tức

có sự trao đổi qua lại hai chiều Kiểu thứ hai phổ biến hơn Nếu như hai đoạn được nối lại trong chuyển đọan thuận nghịch tạo ra hai chiếc có kích thước lớn và hai chiếc kia bé,

thì các nhiễm sắc thể được chuyển đoạn có kích thước bé hơn thường bị biến mất Khi

đó, số lượng nhiễm sắc thể bị giảm đi do sự trao đổi nhiễm sắc thể Như thế, các chuyển đọan có thể làm thay đổi cả kích thước lẫn

vị trí tâm động

Những cá thể dị hợp về chuyển đoạn chỉ

sinh ra khoảng một nửa số con bình thường;

hiện tượng đó được gọi là bán bất dục

(semi-sterility) Khi các thể dị hợp chuyển đoạn trải qua giảm phân sẽ cho ra khoảng một nửa số giao tử chứa cả hai phần của

chuyển đoạn thuận nghịch và khoảng một nửa kia chứa cả hai nhiễm sắc thể bình

thường Số giao tử còn lại chỉ chứa một

phần của chuyển đọan và một nhiễm sắc thể bình thường; các giao tử loại này sẽ gây chết hợp tử do mất cân bằng về vật chất di

truyền

Điển hình là trường hợp chuyển đọan

Robertson (Robertsonian translocation),

trong đó các vai dài của hai nhiễm sắc thể tâm đầu không tương đồng gắn với nhau và chỉ có một tâm động (hình 3.20b) Còn

nhiễm sắc thể tâm đầu bị đứt gãy ở vai dài

và đoạn đứt từ nhiễm sắc thể kia được nối lại thường biến mất trong quá trình phân bào hoặc sau vài thế hệ Các chuyển đọan

Robertson có ý nghĩa quan trọng trong di

truyền học người

(a) (b)

NST 14 + NST 21 -> NST (14 + 21q)

Hình 3.20 (a) Chuyển đoạn thuận nghịch; (b) Chuyển đoạn Robertson, và sơ đồ bên dưới cho thấy sự đứt - nối của hai nhiễm

sắc thể không tương đồng tạo ra kiểu

chuyển đoạn này Mũi tên (↓) chỉ các

điểm đứt

Mặc dù các chuyển đọan có thể tạo ra các nhiễm sắc thể bình thường, song chúng cũng

có thể gây ra nhiều bệnh di truyền ở người

Chẳng hạn, khoảng 5% số người mắc hội

chứng Down (Down syndrome) có một bố

mẹ là dị hợp về một chuyển đọan Cụ thể

trong trường hợp này, vai dài nhiễm sắc thể

21 (đọan 21q) bị đứt ra và gắn vào chỗ đứt trên vai ngắn nhiễm sắc thể 14; người bố

hoặc mẹ này ở trạng thái dị hợp với kiểu

hình bình thường, nhưng có nguy cơ gây hội chứng Down ở đời con do sự phân ly sai

hình xảy ra trong giảm phân Theo nguyên tắc, khi giảm phân, thể dị hợp chuyển đoạn

có thể tạo ra bốn loại giao tử, với xác suất ngang nhau, thuộc hai nhóm có bộ nhiễm

sắc thể cân bằng và không cân bằng sau đây:

[14 ; 21] : [14 + 21q] : [14] : [(14 + 21q) ; 21]

Khi các giao tử này thụ tinh với các giao tử bình thường [14 ; 21] sẽ cho ra bốn kiểu hợp

tử tương ứng là:

[(14)2 ; (21)2] : [(14;14 + 21q) + 21] : [(14)2 + 21] : [(14;14 + 21q) + (21)2]

↓ ↓ ↓ ↓

Bình thường : Thể dị hợp chuyển đọan : Thể một 21 : Thể ba 21

(46) (45) (45; chết) (46)

Bởi vì các cá thể nhận được chỉ một nhiễm sắc thể 21 sẽ bị chết, nên chung cuộc có

khoảng 1/3 số trẻ sống (từ một thể dị hợp

chuyển đoạn như vậy) được kỳ vọng là mắc hội chứng Down Trên thực tế, tỷ lệ này thấp

hơn 1/3, chủ yếu là do một số cá thể không sống sót được ở thời kỳ thai

Cần lưu ý rằng, nguyên nhân này của hội

chứng Down đưa ra các gợi ý cho tư vấn di

truyền (genetic counseling) ở chỗ: (1) Hội

chứng Down có thể tái diễn ở các con cái

của một kiểu nhân dị hợp về chuyển đoạn, trong khi đó hội chứng Down bình thường thì không tái diễn trong các anh chị em ruột

vì vô sinh (xem mục 2.2 dưới đây) (2) Một nửa số anh chị em ruột bình thường về kiểu hình của các cá thể Down chính họ lại là

những thể dị hợp về chuyển đọan, và do đó

có thể sinh ra con cái bị Down

Ở nước ta, theo Nguyễn Văn Rực (2004), có khoảng 6% trường hợp hội chứng Down do các thể chuyển đoạn gây ra, bao gồm các

dạng t(14q; 21q), t(21q; 21q) và t(21q; 22q) Trên hình 3.21 trình bày cơ chế hình thành các loại giao tử từ người nữ thuộc dạng

chuyển đoạn t(21q; 22q) và sự thụ tinh giữa một trứng bất thường có nhiễm sắc thể 22 được chuyển đoạn 21q (ký hiệu là:

23,X,+21q) với tinh trùng bình thường

(23,X) tạo ra hội chứng Down thuộc dạng chuyển đoạn (46,XX, +21q)

(a)

(b)

Hội chứng Down do thể chuyển đoạn

dạng t(21q; 22q) gây ra: (a) Sự hình thành

các loại giao tử khác nhau từ người nữ

t(21q; 22q); và (b) Sự thụ tinh giữa một

trứng bất thường (23,X,+21q) với tinh trùng

bình thường (23,X) tạo ra hội chứng Down chuyển đoạn dạng (46,XX, +21q)