CƠ sở DI TRUYỀN NGƯỜI (DI TRUYỀN học)

- NST là một đại phân tử sinh học gồm chuỗi đơn DNA và nhiều loại protein - Histone là loại protein quan trọng tham gia cấu trúc NST + Histon và protein khác tổ chức DNA thành các dạng

CƠ SỞ

DI TRUYỀN NGƯỜI

SỨC KHỎE  BỆNH LÝ

 BỆNH DI TRUYỀN

 CƠ SỞ - CƠ CHẾ DI TRUYỀN

PHÒNG NGỪA - ĐIỀU TRỊ

BỘ NST NGƯỜI

- NST là một đại phân tử sinh học gồm chuỗi đơn DNA và nhiều loại protein

- Histone là loại protein quan trọng tham gia cấu trúc NST

+ Histon và protein khác tổ chức DNA thành các dạng đóng xoắn, tham gia phiên mã và sao chép DNA

- Tế bào sinh dưỡng có 46 NST gồm 22 cặp NST thường (số 1-22) và 2 NST X (nữ) và 1X, 1Y (nam)

ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC NST

- Tất cả các NST (nhân) chia sẻ cấu trúc giống nhau:

1. Cấu trúc sơ cấp có thể quan sát được, vùng hẹp nhất có chứa tâm động

2. Tâm động có chứa protein neo (kinetochore), gắn kết 2 nhiễm sắc tử chị em, cũng là vị trí gắn với

siêu ống giúp NST di chuyển trong quá trình phân bào

3. Cánh NST, thường có 1 cánh ngắn (p: petit) và 1 cánh dài (q), tách biệt nhau bởi tâm động

4. Telomere là phần tận cùng NST, chứa trình tự DNA lặp

CẤU TRÚC NST

NST ti thể, DNA dạng vòng khoảng 16.569 cặp base.

CẤU TRÚC NST

TRẠNG THÁI ĐÓNG XOẮN NST

CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NST

BỘ NHIỄM SẮC THỂ ĐỒ

- Nhuộm theo các phương pháp khác nhau để phân biệt các vùng khác nhau trên NST, dưới KHV có các vạch đánh dấu được gọi là băng (band)

LẬP BỘ NST ĐỒ

- Các band được đánh số, cho biết các vị trí tham khảo dọc theo mỗi NST

- NST đồ là tất cả các NST, thường đi cùng với các band

Bộ NST người nhuộm Giemsa với các band và NST được đánh số

- Tâm giữa (metacentric),

- Tâm gần giữa hay lệch giữa metacentric),

(sub Tâm đầu (acrocentric)

BA TIÊU CHÍ ĐỂ SẮP XẾP NST

- Cấu trúc band

BẤT THƯỜNG SỐ LƯỢNG?

BẤT THƯỜNG CẤU TRÚC?

HẠN CHẾ NST ĐỒ

Giới hạn: 2 Mb

LAI HUỲNH QUANG TẠI CHỔ

(FISH: F luorescence I n S itu H ybridization )

= > Phát hiện sự hiện diện hay mất một đoạn NST hoặc sự lặp đoạn NST

Sử dụng đoạn mồi DNA được đánh dấu với thuốc nhuộm huỳnh quang

1 Dưới KHV huỳnh quang có thể xác định mẫu lai gắn kết với đoạn NST

2 Có thể sử dụng nhiều mẫu dò cùng lúc



Tín hiệu màu xanh lá cây : đoạn mồi tương ứng cho telomere NST 22 (chứng) => đây là NST số 22

Tín hiệu màu đỏ : đoạn mồi đặc hiệu cho Bệnh Di-George

Hai tín hiệu = không mất đoạn

Hội chứng William ?

Mồi màu xanh dương: là chứng dương (NST 7)

Mồi màu đỏ: locus của gien mã hóa cho elastin trên NST 7

CÓ BỆNH/ KHÔNG BỆNH ?

BỆNH

Mũi tên vàng: đoạn mồi đặc hiệu cho telomere NST 22

Mũi tên trắng: đoạn mồi đặc hiệu cho vùng xác định hội chứng Di-George

A: Bình thường / B: del(22) (q11.2)

NST và được đánh dấu cùng một màu.

8 12

12

Màu đỏ: NST 19 ; Màu xanh lá cây: NST 2

=> Chuyển đoạn NST

- 10/1990, Mỹ công bố dự án bộ gien người trong 15 năm

- Anh, Pháp, Nhật, Canada và Úc cũng đầu tư rất nhiều về HGP

3 tỷ nucleotide

Trình tự?

Code?

PHƯƠNG PHÁP

Kỹ thuật sử dụng để đọc 3 tỷ nucleotide?

Kỹ thuật sử dụng để giải mã?

Giải trình tự toàn bộ bộ gien - Sắp xếp

Phân tích tin sinh học (in silico)

Phối hợp kết quả thực nghiệm

HGP thành công sẽ cung cấp kiến thức, cơ sở khoa học để:

Chẩn đoán, điều trị chính xác, hiệu quả

Liệu pháp gien

Sản xuất các loại protein: đời sống, chẩn đoán, điều trị

 Định nghĩa lại GIEN

 Tiên đoán các gien

 Giả thiết về sự biểu hiện của các gien

 Thông tin về tiến hóa

KẾT QUẢ

 Gien là cấu trúc mã hóa cho một sản phẩm sinh học có chức năng (protein, RNA)

 Là tập hợp các trình tự mã hóa thuộc cùng một locus cho các sản phẩm sinh học

 Các vùng điều hòa không được xem thuộc về gien

 những vùng liên kết với gien (gene associated regions)

ĐỊNH NGHĨA GIEN

 Bộ gien người chứa khoảng 25.000 – 40.000 gien

 Ít DNA "rác" (junk DNA)

 Nhiều gien không mã hóa cho protein

TIÊN ĐOÁN CÁC GIEN

(ab initio gene prediction)

Tương đồng giữa bộ gien của

 Người và tinh tinh (Pan troglodytes): 96%

 Người và chuột (Mus musculus): 90%

TIẾN HÓA

Sau Đề án Bộ gien người?

 Một số vùng vẫn không giải được trình tự (28 Mb)

 Bao nhiêu gien là thật?

 Chức năng từng gien?

HƯỚNG NGHIÊN CỨU

Hợp tác đa quốc gia:

CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ

ĐÚNG hay SAI?

Các gien được tiên đoán ab initio có thể không phải gien

thật?

NST người được chia thành mấy nhóm theo kích thước?

7 nhóm

A: 1, 2, 3 B: 4, 5 C: 6  12, X D: 13, 14, 15 E: 16, 17, 18 F: 19, 20

G: 21, 22, Y

Phần lớn DNA không mã hóa (DNA "rác")

Bộ gien người và chuột ít tương đồng với nhau

Chức năng các gien trong bộ gien người

Trình tự hoàn chỉnh của bộ gien người

Nhiều gien người không mã hóa cho protein