Đột biến đơn gene - Di truyền liên kết giới tính và di truyền ty thể doc

MỤC TIÊU• Trình bày được hiện tượng bất hoạt của NST X • Trình bày được đặc điểm di truyền của các gene đột biến trên NST giới tính X và Y... Nếu NST X bị thừa ra là không hoạt động thì

ĐỘT BIẾN ĐƠN GENE

DI TRUYỀN LIÊN KẾT GIỚI TÍNH VÀ DI TRUYỀN TY THỂ

MỤC TIÊU

• Trình bày được hiện tượng bất hoạt của NST X

• Trình bày được đặc điểm di truyền của các gene đột biến trên NST giới tính X và Y

 HIỆN TƯỢNG BẤT HOẠT NST X

Người nữ :

Trạng thái khảm về NST giới tính X.

Người nam:

Trạng thái bán hợp tử (hemizygous)

QUÁ TRÌNH BẤT HOẠT

• Bắt đầu khoảng 2 tuần sau khi thụ tinh

• Bắt đầu từ trung tâm bất hoạt NST X lan dọc theo NST X

• Các tế bào sẽ hình thành nên các tổ chức ngoài phôi như bánh nhau thì chỉ có những NST X có nguồn gốc từ bố bị bất hoạt

• Ở các tế bào dòng sinh dục thì NST X có hiện tượng tái hoạt

Vật thể Barr

Số lượng vật thể Barr trong nhân tế bào = số NST X - 1

Nếu NST X bị thừa ra là không hoạt động thì tại sao những người có bất thường về số lượng NST X này lại không có kiểu hình bình thường ?

Hiện tượng bất hoạt NST X xảy ra không hoàn toàn (vùng telomere)

20% số gene trên NST X bất hoạt có thể vẫn hoạt động

Nhiều gene trên NST X thoát khỏi sự bất hoạt có allele tương đồng trên NST Y

CƠ CHẾ PHÂN TỬ

• Trung tâm bất hoạt NST X mang gene XIST vẫn sao mã trên NST X bị bất hoạt

• Phân tử mRNA do gene XIST tổng hợp không giải mã

mà nằm lại trong nhân và bọc lên vùng NST X bị bất hoạt

• Nhiều dinucleotide CG ở vùng 5' của gene trên NST X bất hoạt bị methyl hóa rất nặng (duy trì trạng thái bất hoạt của NST X đặc hiệu)

 DI TRUYỀN GEN LẶN LIÊN KẾT NST X

Bệnh ưa chảy máu A (hemophilia A)

Bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne

DMD: Duchene Muscular Dystrophy

HÔN NHÂN

ĐẶC ĐIỂM

1 Phổ biến ở người nam hơn người nữ

2 Bố không bao giờ truyền cho con trai

3 Ngắt quãng trong biểu hiện

4 Bố mắc bệnh sẽ truyền gene cho 100% con gái, những người con gái này sẽ truyền gene bệnh cho 50% số con trai của họ và làm biểu hiện bệnh.

5 Kiểu hôn nhân phổ biến : X 1 X 2 x X 1 Y

6 Kiểu hôn nhân ít gặp: X 1 X 2 x X 2 Y

NGUY CƠ TÁI PHÁT (recurrence risk)

Phụ thuộc vào kiểu gene của mỗi bố mẹ và giới

 DI TRUYỀN GENE TRỘI LIÊN KẾT NST X

Hội chứng NST X dễ gãy (FXS: fragile X syndrome)

• Di truyền theo kiểu trội liên kết NST X

• Đô üthấm: 80% ở người nam ; 30%.ở người nữ

• Chịu trách nhiệm cho khoảng 40% các trường hợp chậm trí liên kết NST X.

• Tỷ lệ 1/4.000 nam và 1/8.000 nữ

Ở người nữ mức độ chậm trí có xu hướng nhẹ hơn và thay đổi trong mức độ biểu hiện bệnh nhiều hơn so với người nam

Gene bệnh FMR1 Chiều dài 38kb, mang 17 đoạn exons và sao ra phân tử

 ĐỘT BIẾN GEN TRÊN NST Y

Kiểu di truyền bố - con trai

CÁC TÍNH TRẠNG CÓ SỰ BIỂU HIỆN

BỊ GIỚI HẠN BỞI GIỚÏI TÍNH CHỊU ẢNH HƯỞNG CỦA GIỚI TÍNH



BỊ GIỚI HẠN BỞI GIỚÏI TÍNH

Chỉ xảy ra ở một trong hai giới dẫn đến sự khác biệt về mặt giải phẫu giữa hai giới

Các khuyết tật của tử cung và tinh hoàn

CHỊU ẢNH HƯỞNG CỦA GIỚI TÍNH

Xảy ra ưu thế ở 1 trong 2 giới

Tật sói đầu (baldness) di truyền trội NST thường ở nam nhưng di truyền theo lặn NST thường ở nữ

 DI TRUYỀN TY THỂ

Mỗi ty thể chứa một số DNA, mỗi DNA có 16.569 cặp base có cấu trúc xoăïn kép dạng vòng

Mã hóa cho 2 mRNA, 22 tRNA và 13 chuỗi polypeptide liên quan đến hoạt động oxy phosphoryl hóa

Không có các đoạn intron

ĐẶC ĐIỂM

1 Di truyền theo dòng meÛ

2 Người nam không thể truyền mtDNA này cho con

3 Tỷ lệ đột biến ở DNA trong ty thể cao hơn khoảng 10 lần

so với DNA trong nhân

4 Các cơ quan có nhu cầu ATP lớn chịu ảnh hưởng nặng

nề nhất trong các bệnh của ty thể.

HIỆN TƯỢNG HETEROPLASMY

Mỗi tế bào có thể mang một vài phân tử DNA có đột biến của

DNA ty thể và một số phân tử khác thì không

Tính đa dạng trong biểu hiện của các bệnh lý

di truyền ty thể

Tỷ lệ phân tử DNA ty thể đột biến càng lớn thì mức độ

nặng nề trong biểu hiện càng cao.

Tế bào phân chia

Ty thể tăng sinh (mt DNA nhân đôi) Các biến dị ngẫu nhiên hoặc do có ưu thế trong chọn lọc

Tỷ lệ của các phân tử DNA ty thể đột biến thay đổi

KHI

Những người nữ có 5 NST giới tính X trong các tế bào thân Họ sẽ có bao nhiêu vật thể Barr trong các tế bào này ?

Giải thích tại sao có từ 8% đến 10% người nữ mang gene bệnh DMD ở trạng thái dị hợp tử có biểu hiện yếu

cơ ?

Do kết quả của hiện tượng bất hoạt ngẫu nhiên của 1 trong 2 NST X Những người này có một tỷ lệ lớn NST X chứa allele đột biến không bị bất hoạt

Đối với những bệnh di truyền gene lặn liên kết với NST giới tính X, tỷ lệ giữa người nam mắc bệnh và người

nữ mắc bệnh gia tăng khi tần số xuất hiện bệnh giảm Giải thích hiện tượng này ?

Tần số người nam mắc bệnh là q, trong khi đó ở người nữ tàn số người mắc bệnh là q2 Tỷ lệ nam /

nữ mắc bệnh sẽ là

q / q2 hay 1/q

Như vậy khi q giảm thì tỷ lệ này sẽ tăng.

Hình bên cho thấy sự di truyền của bệnh hemophilia

A trong một gia đình Nguy cơ để người nam ở thế

hệ thứ tư mắc bệnh này là bao nhiêu ? Nguy cơ để người nữ trong thế hệ thứ tư là người mang gene ở trạng thái dị hợp tử là bao nhiêu ? Nguy cơ để người

nữ này mắc bệnh là bao nhiêu ?

Do ông ngoại người nam mắc bệnh nên mẹ của người này mang gene bệnh ở trạng thái dị hợp Bố người này bình thường nên không mang gene bệnh Như vậy người này có 50% nguy cơ mắc bệnh hemophilia A, nguy cơ để chị của người này mang gene bệnh ở trạng thái dị hợp cũng là 50% Khả năng để cô ta mắc bệnh gần như là 0 (trừ khi cô ta nhận một gene đột biến mới

từ bố)

Đặc điểm nào dưới đây không phải là đặc điểm của một bệnh di truyền gene lặn trên NST giới tính X

A Biểu hiện của bệnh được thấy phổ biến ở người

nam hơn người nữ

B Bố mắc bệnh sẽ truyền gene cho 100% con gái

của ông ta và những người con gái này sẽ truyền gene bệnh cho 50% số con trai của họ và làm biểu hiện bệnh.

C Gene bệnh được truyền dưới dạng dị hợp tử qua một loạt các người nữ dẫn đến sự ngắt quãng trong biểu hiện qua một số thế hệ.

D Kiểu hôn nhân phổ biến sinh ra người mắc bệnh

là hôn nhân giữa một người nữ mang gene bệnh

(carrier) và môt người nam bình thường.

E Không bao giờ găp người nữ mắc bệnh trong

quần thể

Phả hệ của một bệnh di truyền gene trội trên NST thường và bệnh di truyền gene trội liên kết với NST giới tính X đôi khi rất khó phân biệt Hãy liệt kê những đặc điểm giúp phân biệt hai nhóm bệnh di truyền này ?

NST thường NST X

Có thể thấy kiểu truyền từ

nam qua nam Không có

Nam mắc bệnh luôn luôn có

mẹ mắc bệnh (trừ khi xảy ra đột biến mới)

Nam nữ mắc bệnh với tần số

như nhau Nữ mắc bệnh gấp đôi nam (trừ khi bệnh gây chết ở nam, khi

đó chỉ có người nữ mắc bệnh) Tất cả con trai của bố mắc bệnh đều bình thường và tất

cả con gái đều mắc bệnh Mức độ biểu hiện giống nhau

ở nam và nữ

Nữ mắc bệnh thường nhẹ hơn biểu hiện bệnh ở nam

H Ê ÚT