Giáo trình di truyền học người

C h àn g hạn, vê m ạt sinh lý và hình thái Ihi con người là đối lượng đã được nghiôn cứu toàn diộn... 10 Các phương pháp nghiên cừu di íruyén hoc n;ươinhất so với bác kỳ sinh vật nào khá

CHU VẪN MẦN NGUYỀN TRẨN CHIÊN TRỊNH ĐÌNH Đ Ạ T

5 - 57.023

- 334 - 30 - 99

K H K T -9 9

LỜI NÒI ĐẦU

M ộ t s ố d ố i ÍIO/IÌVỊ d ie n h ìn h / / / < / người Ui s ử (hn iỊ* d c MÍC d ị fill n lỉừ iiỊỉ

q u i lu ậ t (¡I I r n v r n i Im /IỊỈ (1(1 d ó iìịĩ Víii t r ò q u a n t r ọ ỉiỉ ỉ iro ễ iỊỊ s ự p Jh it t r ie n

i lia (li I l n \r/¡ inh th ư c vậ t c ó d à n H i) L a n tiỊỉô CỈỘHX vụt c ó r itố i Ịỉitiỉỉi:

Vi sin h \i/ỉ c ó \ I k h ỉM n tu /n ỉ tn tH \ ( iậ c h u ;t l i ) I r a l i Vi) N e u r o s Ị ìo m

N iỊÙ y //</v i h ờ i ( L u m a r o n tii’K if i ( ì à i r ờ l l ù m l i / n ộ f n o / l y n h ữ /IU d o i lifi'iii! n ^ lu r/ i t in t ị h u x ê u <//</ ( l i t r u x ê n h ọ c c ồ n i l n l i i r i i Vtin d r d ư ợ c d ụ t

/ í / Yth IDU H ịỊười H tm # lìn h vự c < / / ir u y è ti: d o d im s in h I on H iỉi Im y u m

x ú i ? T ụ i Si/ỉt I (HI n í t lụ i Ịỉiô tiỊĩ h à m ẹ ? N liữ n \ỉ lin h Ira n i* v à l(H ti Ix y ili

/m<> t h ì U i ò t i i Ị ( h í n t \ ( ; /i ( i I ft fi It h ii n à o (H t n t x è n ( t ư ợ c l ừ h ó m ẹ c h o c o n

( •</ / ? / « / / Kt!t> ỈO iii n\>ười h n m uôn m àu m u ôn v è ? T ạ i Stio a n h em h ọ hint# lũ y n h a n la i ịỊiiy /illic it h à n q u à c h o c o n c á i i ín i h ọ ?

I h tu ĩ /tã/n t h á n # , n x ư ừ i ỉtỉ d ã Ịĩ/ u íỉ ¡ lie n d ư ợ c n h iih t l<Mii Ih ỹ ih th

tn ty ê n ỉ)t / i h i i '1 S t iii k h i k h iH ỉ h ọ c d ã lù t ỉi S ii/IỊỈ t ô d ư ợ c b ù n l ỉi í ỉt VÌI v u i

t r ò a m ( l ó t h i ế n v ù h ì ế t r t h i y h iin q u à i Ù(I n ó d u l l ln rừ ỉiH s à n Ví/r d è )\ c o n

H Ị Ị i t ờ ì V i t f i r / I i t i i ỉ h r h ệ S t i l l ỉ ù i v ; f ĩ ị » ư ờ i l i t ( t ù I k h d i l l ! n \ > à x C i H ì ị i i l u t V

lu ífi (It 'll v n u I i ự h i r i i i im t in h hư<hiỊỉ C lin d i r l o i ỉ i t i u b ứ i \ ii k h á i- lìlu iu

í á i (Iiiỉis ỉ ¡ 11(1 t ill I ỈKềỉ h o a h ọ c le u a t t h e ỉiy ir ờ i v ù h ộ ttn iv í h t r u x è n ỉ ù n //I'/f'iV/ * n II Sỉ n il I f n ự liii'/ ! c ứ u t in h lu o h n Ị í lia i á i' i l u i v r i i ỉh iv v ũ t r u (te n i ơthê ( I>n n\*i(ỜỊ

\ r ỉììủ t s in h h ọ c , i o i l nxỊirời í ũ tig H u m t h e o c ú i ' d in h l u ậ t d ì tr u y ề n

t í o M t ’m l f l Ịì/ n /1 h iệ n N h ừ n x» v u n ( lè n h ư MU t r ò i lili n liit /n Ví/í* t h ê C íĩit

i n it d ụ c h it ’1 l íu/ n h ú n It’ h à o H u y ê n d ụ t ih ò iiỊt t i l l i l i ĩ n t x a i (/n i lu ậ t /ỉh d t si/ih dột hint, V

H ò r iiH iỉ l ủ l'o n n g ư ờ i v ừ a ¡ à d ồ i iư ợ t iỊỊ n x ỉh ìê n l ífít ( l i t n iX ih i h ỉh ' VIfu

lủ d ô i tư<nix H Ịỉln rti i ừ ỉi < </< q u i lu ậ t s in li h<H' IIÓI ch u n g

\ i r r d i ÙIH Hiĩhiừ/I i ín i liìn h th á i s in h / \ v à h ỉìií s in h ỉ h o p h e p u ir (lịn h d ư ợ c ViH t r ò i lia < í / ế I»«’ / / c h i p h ô i s ự p h á t tr iề n l ù a từ tiịỉ tin li trụ n g

n h á t d in h v à t h í n h t ư d ó n y ifi'fi I I I ( ó th ê U ^ liit'/I Ci fit m ộ t I r o n y / ih ữ ỉỊỈỊ vãn

( i f In t/IỊỈ h im i tui tii tru x i'n lìỌ i\ (ló là vãn d ỡ tá i d ộ tiịỊ c ù a x r n tron vỉ s ự

Ịĩh íil t r ie n m í l i r \ lự c d i Still / iỊỉliiỉ’ỉi r i m ( l i t r n v ẽ ỉ i H\*if('n c ỏ n d u r ò

4 l.tri n d dãn

nhífíix nxỉKYcn nhãn, hậu quà nia cúc sai hyli nhiễm sất' thè ị>i’H (ỊIM

Ir ìith tr a o d õ i i hiềỉ và n h iê u liộ i c h ử ĩììỊ d i tru y ề n k h á c I in h n ilir u r vè

cá i rin/ì trụ n g k in h ' n lìíỉii Sĩiừii /lỊiirời n à y v ớ i HỊỊiùn k h iíi’ s ô lư ự /iy lớn r á c

i liiu iỉỉ t(H n y ư ('rilù m ót rủ i l ir n ịỉIk ỉ/ iịỉ p h ú d o i vớ i (li tn ty c n h ọ c íịiỉdin ih (\

/ ly ln r iỉ c ứ u b à n c h t ỉĩ c ú c S iii k h á c ỉ h t r u y ề n Ịỉiử d c á i' n h ô m n x ư t r ì k h ú c

u lm ii ị n k ' q u a n ỉ h ể ( i i r !<}i' n ^ ư ờ i).

D i t r u x ề n h ọ c q u â n ĩ ì ì ẻ n g h iê n c it o c á c Ỉ/III h i ii l Ị ỉ ln in b ỏ d ịu lỷ c ủ a cái' xrti lủm cơ s à dè 1ỉitii quyết vãn d ê /lịỊiión Sĩòi' cái cliiiHỊỉ tộc HịỊiítn

D i tru y ề n lụ n ’ i/thin ih ẽ ị'ò ỉi c ủ th ê / iỊỉliirn i iỉlí HdtỉìyỊ d ô i c h in h Xiíi' liiệti

ĩư ợ nạili truyền t úc dật' riiểm rúm /Ý mã chi có ílìỉ’ thực hiện dưỢi trẽn

d ổ i tượn\> l ủ c o n n\>ưỉfi m u t h ô i.

N ln i/ n t ạ o (UtUt k i ệ n t i ì i ỉ ậ n l ợ i c h o s ự h ọ r h iỊ) < //</ s i t i h v i ê n 1 'tii

Iiiỉủ/ih N ô /iịị, Y S iiiIi \'ờ tủ i lit'H th a m k h d o c h o n liữ iiiỉ iii (fiu/fi t íĩin dthi lĩn h yựi d i tn tx c n Hịỉirời i'h ú n x tò i (1(1 h irn so ạ n Ị» lá o trìn h n à \ G iiio trin h lu io 1lồm u n ch ư ơ n g :

Chư<rn\ỉ I C á c p h ư ơ n g Ịìlu ÌỊt n y llir n i írii (li t r n v r /1 /lỌi IIXIcời.

( C h u \ ( ìn M ẩ n T r ị n h D ì t ỉ l u U ) ự ! ị

Q u á trìn h b ie n so ạ n kliôtiyỉ trá n h k h ó i s a i's ó t rú t tn o tiỵ d ư ợ c Sĩự xỏ Ị)

V n h ỉ ( </ <• d ồ n # tiịĩliiỌ/t Ví) h ạ n d ọ c d i ' ỊỊÌd o trin h H ịỊiiy I I / / / V h o à n ỉ th iện

h o n C h ím I* l ô i \U I d ìíỢ i' c h â n t h à n h c ù m (in n h ífn x V k iê n í//// XỈU tì c ù n

r C iS n s I.r l)n y Tliủiili l*GS.lrl'S DạnỊỉ llth t l.iinh CrS.rrS. AV;iỊitythì

B á

( 'á c l á c m iià

Ch'Amx I r á c p h ư t m u p h a p n g h iê n ctni d i t r u y é n h ọ c njiinri

1.1 N hững k h ó khan và thuận Uñ của nghiên cứu

c/ươĩìit 2. N h ié m sác t h e và J»cn c ủ a nguời

2.2 Các phưcHU! p h áp n g h iên cứu b ỏ nhiễm sác ihò

2.2.3.FhAn lích chất nhicm sác giứi tính trong nhàn

Chương 4.Q u á n t h ê n g ư ờ i S ự d i t r u y é n t r o n g q u á n t h e n g á n p h o i

Chươìtg5. Di triiy c n h o á sin h

Di írưyẻn học người 7

5.2.3 Sư phAn h ố của các lcKut g e n trèn nhiỗm sác thê

5.3.5 T h a y thô hai axit am in trong mẠt chuỗi polypeptit 1175.4.Đ ột hiến làm thay đỏi tố c đ ộ lổng hợp protein

5.4.2 MỎI sỏ rối loạn di truyổn vé lổc đ ộ lòng help protein 117

Ulte lue

• Sỏ' co n cháu trong mfti gia đình ít.

• Khôỉì£ ihù có điêu kiỌn sông hoàn to à n n h ư lìhau đối với c o n và cháu

iruyòn trong các gia đinh và thiếu c á c dòn g đỏn g hợp tử

• Sự k h ô n g hình đảng (rong xà hội đà ngân cản việc thực hiỏn các liẻm nang ili Imyổn của co n neười

1 1 2 M ộ t s ô t h u ậ n lợi c ủ a n g h iê n c ứ u d i t r u y c n người

Tuy nhiên ờ người lại c ó Ihuận lợi nhâì đ ịn h C h àn g hạn, vê m ạt sinh

lý và hình thái Ihi con người là đối lượng đã được nghiôn cứu toàn diộn

10 Các phương pháp nghiên cừu di íruyén hoc n;ươi

nhất so với bác kỳ sinh vật nào khác N gày nay ngưìti la dà biết khiàng 2()0 bỌnh di Iruyổn vé c ư q u an thị giác, 2 5 0 bộnh (Ji Iruyổn Irôn d a , 200

b ện h thán kinh di truyén nhiéu rổì loạn các quá trinh h o á sin h »ình thường trong c ơ thổ đá được m ô tả

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ t DI TRUYÊN HỌC

N G Ư Ờ I

1.2.1 P htẩtm g p h á p n g h iê n c ữ u p h à hệ

1.2.1.1 Ý nghĩa của phư ơ ng pháp p h à hệ

Sự truyén c á c gcn lừ Ihé hệ trước sang thố hổ sau luân theo c á c lịnh luật M endel Các định luẠl này mang nôi J u n g ihỏng kỏ qua m ö t quá trinh phức lạp đ ỏ là quá (rình sau sự phái trien giao lử Irong giùm p h in ớ

b ó m ẹ, đ à dản đ en sự kêì hợp hai irong sổ những giao từ đ ỏ trong Ih.ự linh

và nhir vệy là thực hiộn mối lien hệ vật chấl giữa hai thố họ k ế liốp nihau.Một phả hỏ là mẠl nhóm cá thê gồm những cá ihó c ổ q u an htộ trực tiếp hoạc gián tiếp với nhau hàng mõi liên hộ được m ổ là trôn đủy Ờ đây

SƯ thế hiẹn mọc lính Irạng xác định dưcmg nhiôn la cũ n g m an t h e o các

đ in h luật M endel, nhưng hiòu hiện các định luẠl này lại có d ạn g cláic biệt

ở ch ỏ m ột ['hà hỏ h a o grìm những cá thố m an g kiêu gcn k h ác n h au , 'VÌ vậy những cu ộ c hỏn nhản lạo thành phà hổ d ó thuộc nhiéu loại T uỳ' iheo

n h ân tổ' di iruyén m à người ta quan sát các xu thố dạc Irimg sự t h ể hiện

c ù a nỏ q u a các thổ họ trong phà hệ - lức là phân tích nhí\n trt quyến định

di tniycn Hhí\n lích phâ hệ người la có thê biôl dược lính trạng mào đó

h o ặc b ện h đ ỏ c ỏ tính chấl ili tm yổn hay khổng, di truyén th e o quii luật

n à o (trội, lạn, tn in g g ia n , di truyền dộc lập hay lien kốl giới tính h khà nảng niik hônh cùa các th ế hệ ỉicp Ihco T rong mẠt srt tnrtNng hựp còm xác đinh dưiK: ngưcíi dị hợp lử m an e e e n bẹnh lừ d ó cỏ thê nít ra nhửmg lời

Di truyén hoc người II

khuyổn vé d i truyén chính xác và hữu ích c h o các g ia dinh đ an g m o n g

m u ố n sinh c o n , các nam nữ thanh niên trong việc quyóì dịnh lập g ia l ĩ n h

N h ư thố, phương pháp nehiên cứu [)hà hệ lù m ỏt phư<mg p h á p kinh

đ iên, như ng n ó luổn luôn được sử d ụng n h ư m ỏt phương p h áp th u ậ n tiện

và k h ổ n g th ế thiếu irong nghiên cứu di truyổn học người

J > s * _J#) _ *j Ngưừi c ó d ấ u hiệu theo cỉõi (dưctiìg sự)

12 Các phương pháp nghiên cửu di Iruyén học người

A n h chị em cù n g h ố m ẹ và t h ứ tự sin h

H ôn nhân và các con c ủ a m ỗi h ổ n n h à n

S ố con riông khổng biết

Con sinh đồi khác trứng

Di írnyẻn học người 13

1.2.1.3 P h ư tm g pháp lập phẩ hệ

Bái đáu lừ người m ang bệnh hoặc tính trạng th e o dõi, người ta lập phà hộ vé lính trạng (bộnh) đ ó trong gia đình và d òng họ Cây p h à hẹ theo thứ tự bậc thang th ả r g đứng Các th ế hộ ghi hàng c h ữ L am à hỏn irái phà

hộ M ỗi t h ế hệ là mô! bậc Ihang - trong đ ó th ế hệ khởi nguyôn là I Các

c á thô trong m ộ i thổ hổ là hệ sô Arập; ghi ở bén trái ký hiệu, từ trái sang phải bál đáu từ 1,2, N hư vậy trong cây phâ hộ, m ỏi cá thổ c ó m ộl s ố ký hiệu nhất đ ịn h ( ví dụ m - 2 ; IV-8 ) Đưimg s ự đươc đánh d á u m ũi tôn hen trái góc dưới Tuỳ theo m ú r đ ọ của phâ hệ m à có cải bien hình dạng

c h o gọn đẹp, chảng hạn phá hệ hình vòng cung

¡.2.1.4 P h á n tích p h á hệ

Khi phàn tíc h phà hỏ, cán phản biốl dày đù chi liết vổ c á c m ối quan

hộ huyốt thông c ủ a các c á Ihổ trong phả hô; sự hiểu hiện liên tục hay ngát quàng qua c á c t h ế hộ liên tiếp; mức d ỏ biêu hiộn b ện h (tính trạng) ở từng

c á thỏ nặng hay n h ẹ, rò hay mờ, nam hay nữ Sau dày là mộ! sô phii hệ ví du

• riìỉi lìệ d i trayen theo gen trội

li inh / / Pha hi' phàn lích tinh tran g trội Iren nhicm sác the thường, tàt thừa ngón cùa chi (các chi số hang Iren là sô ngón lay, chi sò hàng dưới là

14 Các phương pháp ni(hiẽn cứu di truyền họt HỊUỜi

• Plìả hệ d i truyền theo gen lận

Di truyền hoc người 15

1.2.2 F lu ffin g p h á p n g h iê n CÚII t r ẻ sinh dôi

N ghiỏn cứu trỏ sinh dỏi nhảm đ á n h g iá cấu trúc d i iruyển đ ế n việc

h ìn h th àn h tính trạng

P = G + E + I,

G: là kiôu g c n (G enotype);

E: là lác d ỏ n £ của m ỏ i Inrờng (E n v iro n m en t);

I: là ihành phán c ù a mỏì lác d ộ n g q u a lại lán át nhau

Tuy nhiên n ó k h ỏ n g ch o h iíl cách thức di iruyén

1.2.2.1 S in h hoc cùa h iện íu tm g da ph ô i

* P lu in t o ạ i c á i' k iề u d a p h ô i

* t)iỉ Ịĩhòi m ột Ihĩịi tử (còn %ọi là da ph ô i l ùng triftig)

D ây là m ỏi d ạn g da phỏi di) m ội Irứng c ủ a m c Ihụ linh với m ộl tinh Irùng c ù a b ô tạo Ihiinh mộ! hợp tử duy nhất, rồi lừ mẠl h ợ p lừ n ày sẽ phân chia ỉhành hai hay n h ié u phỏi Do từ m ộ t hí.tp lừ lao thành nỏn hai

cơ thò c ỏ kiòu g c n hoàn loàn girtng nhau (dÀng nhất vật chốt di Im yén) Các cư thớ đa phổi cù n g irứng luôn luổn Cling giứi v à ríỉ girtng n h au vổ hình ihái hỏn ngoài cũng n h ư các lính chấl sinh lý hỌnh lý, h o á sinh hỏn trong ChÂne hạn tíioniĩ nhau vé màu lóc, m àu m á t, m à u da, d ạn g cáu lạo dạng tó c, d ạn g lỏng m i, lổng m ày dạng m ũ i, nốp m ỏ i, vành tai, nếp vân

da, nhỏm m á u điện nào, k h á riiìng m ác bệnh

* /-)«/ p h ô i n h i ề u l u ĩ p t ử ( s i n h 2 h o ặ c ỉ c o n t r á l ẽ n )

Dãy là d ạn g sin h đỏi, sin h ha (Jo sư thu lin h d ỏ n g thời c ủ ạ hai h(>ủc nhiổu lổ h à o trứng vói 2 hoẠc 3 tinh trù n g n ỏ n g rê tạo ihành hai hay nhiổu h(lp lừ khác nhau Những hợp tử n à y phá! triổn ihành hai hoặc nhiổu c ơ thê riẽng hiột, có kiêu g e n k h ác biộl n h au N hững trẻ em cù n g sinh khác irứne Ihực chíít là anh c m chị c m như ng dược sinh đ ổng th(>i

16 Các phương pháp nghiên cửu di truyên hoc người

C húng c ó Ihô' cù n g hoâc khác giới tính M ọi sự giống nhau k h ác chi như

a n h chị c m ruột m à thổi

* Tán s ổ d è đa phôi

Tán s ố c h u n g vò đè đa phỏi là 1,5% d à n srt Tuỳ theo từng nước có

k h á c nhau T ro n g c á c loại đa phỏi, dỏ sinh đỏi là phổ hiến him cả Tán srt

c hừ ng 1/K6 đ ế n 1/88 T án s ố sinh 3 là l/7(KX) Đẻ sinh tư là I/7XCMNN) T rong hiện tượng sinh sàn Ỉ 1 q u ẩn th ê ngư(>i, hiện tượng sinh đỏi với tắn

s ổ c ỏ đ ịn h c h o m ổ i q u á n th ổ

Các trường hiỊỊ) đỏ đa phổi trốn th ế giới: từ 19(K) đốn nay đà có 70 triộu irưừng hợp sinh đỏi và sinh ha, 23 irư<>ng hợp sinh b ảy , 3 Irường

h ợ p sinh I 0 (Tảy Ban N ha nam 1924, T rung Qurtc 1934, R ra/in 1946)

T ín h nỏng Liỏn x ỏ (cũ) lừ đáu thô kỷ đốn nay c ổ 16 1 rường hợp sinh 4,

28 infttng h ợ p sinh 5 và 12 thrờng hợp sinh 6

* C úc nhân lô anh hưàiìg den tần s ổ d è da pliỏi

Sự liên q u a n đốn tuổi vù thô trạng c ủ a nu ười mẹ: đa s ô irưCmg hợp (lc

đ a phỏi ờ người m ẹ đ à đứng tuổi Chảng h ạn , q u án ih6 người Pháp tháy tỷ

lọ dỏ đa phôi k h ác hợp lử làng tỷ lọ với s ự lảng tuổi m ẹ từ lúc Ih.inh niồn tới 37 m ỏ i, như ng tuổi 38 lại g iảm T rường hợp đỏ da phỏi cù n g hợp lừ lại khftni! phu th u ộ c vào luõi người mẹ Người ta giải Ihich hiện lượng

ư ê n báng c ơ c h ế trao đổi h o cnion theo lucSi Sư chín hai ưứĩìg đ ỏng ihời dược kích th ích bới luyốn yên, cò n folliculin ức chõ sự chín c ủ a trứng

T h e o sự phát triến cùa tuổi kèm theo sự rối loạn cùa các h o c m o n n ày lừ

đ ó lạo điếu k iệ n de sinh ra các Irẻ sinh đỏi khác Irứne Các ngh iố n cứu đà

x á c đinh ràng, người phụ n ữ c ó bàn chất di iruyén c a o lớn đ è sinh đỏi nhiỏu hctn nhữ ng ngufti phụ n ữ nhó bé (chàng hạn ờ châu I1ii c ó nhiổu ngưìti dê sin h đỏi h(tn Nhộl Bàn) Việc sử d ụ n g hocm on sinh ilục củng

g â y de đa phôi N g u y ê n nhân di (ruyén: c ó khuynh hướne ili Im vén vé đc

D i truyền hnc n^ưìri 17

s in h đỏi ờ m ổl sô g ia đình, di Iruyén theo phía m ẹ và th e o g e n làn (liổn

1.2.2.2 I*hãn h iệ' kieu sinh dõi (hoậc song sin h ) cù n g và kh á c

N e ười la ilựa vào hàng loại dặc diêm vé sô lưcmg và chấl lirtfng tĩể

p h án biệt irè sinh đỏi cùng Hay khác Irứng Mộ! sỏ nói litn đ ể phủn biõl:

• Trò sin h đổi cìing Irứniỉ hál buộc cù n g giới, Ire k h ác trúng c ó thócùng hi »ặc k h ác giới

Irứìiị! c ó m àn g dộm k h ác nhau

• C ó sự g iố n g nhau (sư phù hợp) ờ trỏ sinh đỏi c ù n g irứng và sự

k h ác nhau ớ trò sinh đỏi khác trứng vổ nhieu lín h trạng ThAng ihưìnig chọn nhừng lính trạng cli Iruvỏn rỏ rỌl ú hi biến đổi dưới ¿inh hưtmg CUỈI các nhân lổ m ỏi trưímg ihu<v những lính trang này có nhóm m áu, sác lô m ál, d a VÌI tó c , nốp vân lay chân Trong iló, phán ứng cấy g h ép m ó là p h m p h á p c ó thò kốt luận mỌt cá c h chính xác nh;ĩf

1.2.2J T ín h hẹ sỏ sinh doi cù n g trim g và h c sô sin h dõi kh á c

Biếl rang, loàn b ọ irứnt! ilcii m an g nhiém sắc thổ X , c ò n tinh trùng Ihi c ó 509J m an g nhiỗm sác ihò X và 50% m an g n h iỏ m sảc thế Y, nớn xác su.ít đỏ co n gái là 50c/i cò n co n trai lù 5 0 9 Í

T rong hiện tưc.mg ilc sinh ilỏi k h ác trứnt» Ihi có 4 tn rừ n g họp:

- X ác suál ilê cập sinh ilỏi cù n g là 2 con Irai bàng líc h xác suấl c ủ a 2

kõì eiớ i tính)

trứ n g

trứ n g

sư kicn

M Các phưưng pháp nghiên cứu di íruyén hoc nỊ>ư<Ỷi

Như vậy, xác suất đo cập sinh đồi cùng giới háng lỏ n e xác suải cùng

sinh gái hoẠc cùng sinh trai:

1 /4 + 1 / 4 = 1/2

C ủng n h ư xác suãì đổ c ạ p sin h đôi k h ác giới là h ản g tỏng của xác

suál hai sự kiện

p = p (llra i#2gái) + p ( lg á i, 2 trai) = 1 /4 + 1 /4 = 1/2

V ây xác suiít sổ liìn sinh đổi khác ịỉiới hằng sỏ lán sinh đồi cùng gi (Vi

( 5 0 * )

T rung thực lê, khi thông kẽ irong xã hỏi sổ cạp sinh khác giiVi là II

h<m 509? cò n cù n g ịiìíiì là lớn httn 5095 N guyỏn nhàn sự chênh lạch lạo

ra mỏc phưtmg pháp lính loán lý Ihuyết sổ' c ặ p sinh đổi một trứng hàng

cách láy s ỏ cặp sinh đòi cùng giới trừ đi sỏ cạp sinh đói k h ác giới; hoặc lấy lổng s ỏ c ậ p sinh ilổi trong điều tra trừ đi hai liín s ố cạp sinh (lỏi khác giới Chàng h ạ n điổu Ira 140 cặp sinh đôi ihấy cỏ 4 0 c ậ p cùng gicVi và 50

c ạ p khác giới V ậy sỏ c ặ p sinh đôi m ộl trứng là:

90 - 50 = 4<) c ả p sinh dôi m(K trứng,

h o i ì c 1 4 0 - ( 5 0 X 2 ) = 4 0 c ặ p s i n h d ô i Ĩ11Ộ I t r ứ n g

Sự sinh đổi mộl Irứng và hai trứng eil.» ùrntỉ q u án thê đư ợc hiểu thi

bàng "hệ sô sinh đỏi - d" lính Iren KKK) cá Ihê theo các cõ n g thúv sau:

Di truyền hoc nỊtuời 19

2u

Nvới: u - là s ỏ c ặ p sinh dôi khác giới;

N - là tỏng sỏ Cấc c á thê điéu tra

Hộ sỏ sinh đôi m ội Irứng (m ) dược lính:

L - 2u

nvới: (I - là s ò c ạ p sinh đỏi khác ịỉiứi;

L - là lỏng s ố cập sinh ilõi Irong I1Ü hiên cứii:

N - tỏng sỏ' c á Ihc điêu ira

1.2.2.4 Các im g dụng l ùa việc ntỊễiiìên cứu Ire sinh dôi

Do dạc iliôm ve m ối C|ti;in hò ili Iruycn cá Ihô của các c ư thê sinh đói

cù n g inrnp VÌI sinh ilõi khác inrniỉ n h ư đ à 1 n n h hay ờ phán Iren, nôn qua lính Ittỉín so sánh ilộ biêu hiện linh ư ạ n c c ủ a cáv Ciìp sinh ilôi cùni! trứng

20 Các phương pháp n^hien cửu di truyén hoc người

với đ ộ biổu hiôn t í n h t r ọ n g c ù a các c ậ p sinh dổi khác trứng, người ta

n g h iê n cứu x á c đ ịn h dược n h ữ n e t í n h t r a n & r ứ ũ m g bệnh di iru y é n của C€f chế, mức đ ộ (Ji truyén, phát hiện những hiốn ciị x.iy ra (J() điéu kiện mỏi írường, các n h àn lổ cụ the c ủ a m ỏ i trường làm lăng len hoặc giảm đi sự biổu hiện c ủ a lính Irạng hoặc b ện h di Iruyổn đ ã c ó irưóc, mối Iư(tng quan giừa các đạc diổm và chức n ân g M ộ t bộnh hoặc m ổ! lính trạng di truyổn nào đ ó c ó thô hiổu hiện Ỉ 1 c ả híii thành viCn c ủ a câp sinh đôi (có iư<m^ help) hoặc cũ n g c ó khi chi biểu hiộn ở m ỏí trong hai Ihìinh viên cua cạp sinh đổi (k hông tư<mg hợp), ở c á c cặp sinh dồi c ù n g trứng nếu tương hợp càng lớn (hì ú n h quyốt định c ủ a yếu lố đ i iruyổn càng m ạnh Nếu Itnmi! hợp càng íl thi lính quyết đ ịn h c ủ a yếu tỏ di truyổn càng kém và như vậy vai trò c ủ a diéu kiỌn mỏi Inrừng cà n g c ó ý nghĩa q u an trong

Đe nghiôn cứu vé tính quyết định yếu tri ili truyổn với m ội bệnh nào

đ ó người !a điổu tra vổ đ ộ iư<mg hợp c ù a lítl cà các cạp sinh đói cùng trứng và sinh đổi khác trứng vé tín h trạng đ ó trong mội quán í hổ li'tn và nnáu nhiỏn, áp dụng cổng Ihức tính toán của K H o l/in g er vớ họ SÁ (li

Im y én (H)

9' số c ậ p sinh đỏi cù n g - 9í số cặp sin h đỏi khác

H = - — — -— - - (1.3)

1(X) - (9? sổ cặp sinh đổi k h ác trứng lifting help)

Nổu H = 1 thì hớnh hay tính trạng d o yéu tó ili truyổn quyết định

H = 0 d o nhàn tô' m ô i trường quyết định

Ả nh hướng c ủ a mỏi irường đơiỊc tính theo c ổ n g thức:

c = l(K)% - H ,trong d ó c là sức mạnh lác đ ộng c ủ a mỏi Irưừng và H là hộ sô di iruvẽn

Tỷ s ố H/C ih ể hiện vai trò của yếu tố di iruyổn và m ôi trưừng trong sựhình thành và phái l ri tin m ỏt dạc đ iể m (heo d õ i

Di truyẻn hoc người 21

sỏ c ạ p sinh drti m ột irúng khóng tư(Tng hitp

quyết đinh)

V i dụ 2

Bệnh loạn lâm thíỉn thao cuổng trám uất, q u a điéu tra tháy 80% các Clip sinh đói m ột trứng cùng c ổ hứnh (tưiTniỉ h<fp nhau) còn ở c á c cập sinh (lôi hai trứng chi c ó K,69l7f cạp là cù n g c ó hônh ( tư<mg hợp nhau) d o đó:

8 0 - 8 ,6 9

1(H) - 8 6 9

hifi'me c ù a m ỏi l rường bôn ngoài

1.2.3 P h tiim g p h á p n g h iê n cứu d i t r m c n tê b a o

K h rtn g VƯỢĨ ra n g o à i q u i lu ậ i c h u n g c ủ a m ọ i s in h v ậ t , n h iỏ m s ắ c thỏ

của ngư(>i đêu chứa đựng nhửng mà di truyén diổu khien sự phái triổn của

c á Ihô T rong giai đ o ạn đáu itèn c ủ a sự phát Iriổn phổi, lhai mc'ti ch ỉ là mỏ! hí.tp từ đítn hào rát clítn giản m an g trong đ ỏ tỏ hựp nhiỗm sắc thổ cùa

c h a và m ẹ phối hợp và mc'ti chi cỏ những m ắm c ủ a tín h trạng (tức là gen)

22 Cóc phương pháp nghiên cứu di Iruyén học nguoi

N hừng tính trạnc này sồ xuấl hiỏn irong quá trình phát Iriôn c ù a cơ thế

T rẻ con giỏng cha mẹ vì d o chúng Ihừa hường lổ 'ụtp nhiễm sác the và gen lừ cha mẹ Anh em cùng brt m ẹ ván có những kiểu phỏĩ hợp khác nhau của nhiẻm sác thỏ và gcn lừ c á c tổ hcTp c ủ a bỏ' m ẹ truycn cho Bổ

m ẹ lại đã thừa hưởng những gen và nhiém sác Ihỏ lừ ỏng bà D o dó, ta ihđy c ó s ự k ế tụ c vổ vậl chát di Iruyén qua các thố hộ

10 phúl đỏ’ làm láng các lố hào, b ò d ịc h nổi, giữ lại cân lắng C ho vào ông

c h ứ a c ả n láng UÎ b à o đ ó du ng d ị c h nhuưL' trưtmg n a lri c ilr a l \ l7< hoẠc K C ’I

0 ,0 7 5 M trộ n đéu và dại ờ nhiọi đ ộ 37 ỚC trong 10 đến 2 0 phúl Tiép lục

ly lâm rổi loại bỏ dịch nổi, ch o h ỏ n hợp định hình alcol- axit axclic (3: ỉ ) vào ổng nghiộm trong ihời gian 3 0 phúc Rửa tế bào hảng cách lác nhọ Ống nghiêm hoác Ktm nhọ hảng ổ n g hú! Pasteur, ly lâm g iữ lấy cạn, rửa

t ế h à o 2 -3 lán trong d ung d ịc h đ ịn h hình nhơ trẽn Treo lố hào lán curìi trong m ỏ t Í! dun g dịch định hình, n h ỏ dịch tố h à o len phiến kính sạch, ướt, lạnh, để k h ỏ và nhuẠm giem sa Sau đ ó kiỏm Ira nhiễm sác thổ của

tiỏu bản.

• M ỏ c ủ a h á o tlu ii

Có Ihế dùng cả hài) Ihai nốu n ó còn nhò Tnrfmg hctp b à o thai dà l('m, lấy các c ơ q u an nhu mô Dieu kiộn cán Ihiêì là m áu vạt phiii !ir«n vì lý (lo

Di Iruyén hoc người 23

là h à o Ihai sau khi lách khói c ơ thê m ẹ (nạo, phá thai) các t ế h à o ngừng phân chia rát sớm Sau khi thai láy ra, m ổ thai dược cầl thành những

m ận h nhỏ C húng dược c h o vào ỏng ly tàm c ó dung d ịc h -B a n k s, tách các

tế b à o rời n h au hàíìị! cách hitm m ạnh h àn g rtng hút hoặc q u ả b ó p ca o su ,

g ạ n b ỏ những m ánh mỏ, sau đ ó đ e m ly tàm dịch tố b ào , láy phán cặn lảng chi) x ử lý srtc nhưực trương, đ ịn h hình và nhuộm n h ư đỏi với lế hào tủy xưitng

và c h o vào lii ấm g iữ ờ n h iộ t d ỏ 37 ° c Irong vòng 10 phút

- Ly làm h ỏ dịch noi, c h o hổn hợp định hình alcol -axil axelic (3:1) trong vòng 3 0 phút ờ nhiệt đ ộ phòng

- Ly lâm loai bò phán d ung dịch phía trôn, láy phán d ịc h treo lổ h à o rổi n h ô lòn những phiến kính ư('n và lạnh

- N h u ộ m tiôu hàn b;\np gicm sa

1.2.3.2 p h ư ơ n g pháp nu ô i cấy ngan han

• T ù y XIÙTtlỊỊ

Tủy xưítng sau khi láy từ bộnh nhún ch o vào lọ nuổi cấy chứa mỏi trường TC 199: 5m l; huyốl ihiinh người c ó nhóm m áu A B :l,5 m l; m ỏi lọ

k h o án g 5 - 7 1 0 ' t ế hàc> lủy xưting Bình nuối cấy được đ ặt vào tủ ẫm

colceniit hai g iờ trước khi Ihu hoạch C ác bước thu hoạch tiốp th e o liến hành n h ư phưimg p h áp trực liếp: sốc nhược irưrnig bi\ng d u n g dịch nalri

24 Các phương pháp nghiên cứu di truy én hoc người

cilrat 1 % hoặc KC1 0,075 M , đ ịn h hình và rửa t ế h à o King hỏn hợp alcol - axit ax e tic (3:1), nhò đun g dịch treo tố h à o lớn phiến kính ư»'tt và lạnh, dô

c h o k h ô , rôi nhuộm hàng dung dịch gỉcm sa

• M ỏ bào thai

C ác m àn h m ổ bào thai củng c ó thổ nuôi cấy ngán hạn ờ m ói trường

T C 1 9 9 , h o ặc các loại m ỏi trvf(>ng nuôi c ấ y l ế b à o k h ác n h ư M E M , F i: F|„ ĐỔ m à n h mA b à o thai ớ 37 "C trong khoảng 2 4 giờ Ngừng phân chia

g iá n p h ân tố bào bàng colchicine 2 g iờ irưúc khi thu hoạch Các bưíK liốp

th e o x ử lý như phương pháp trực tiếp Đối với c á c m ổ đâc khác củng áp

d ụ n g tư<mg l ự n h ư đối V('ri m ổ b à o thai.

i 2.3.3 r h ư tm g pháp n u ô i cấy dài han

PhưiTng p h áp nuối cấy hay áp d ung ch o bạch cáu lym pho m áu ngoại

vi, vì m á u vậl lỉẻ lấy và kỹ thuậl Iưimg đrti ilim giàn Ngoài ra còn c ó the nuỏi c ấ y ở m ổ hào thai, da, cân, tế bào nước ổi Những kỹ thuật sau phức tạp hitn, luy nhiên tuỳ theo yêu cẩu c ủ a nghiỏn cứu và xél nghiỏm m à

c h ọ n m ả u vẠt t h íc h hợp N hữ ng m ả u vâ! càng lư ơ i c à n g dô phát m e n khi

n u ô i c ấ y , c ó thô nuôi cấy những m ỏ sau khi c h ế t, nhirng khà n àn g phái triổn kém

• N uôi cấy bạch cứu máu ngoai V I

Lđy m á u theo kỹ thuật vổ trùng lừ lỉnh m ạch hoặc In c h đáu n gón lay

h o ãc gól ch â n trẻ sơ sinh Dùng h e p a n n đổ chống đ ô n g m áu N uỏi cây

th e o phương pháp của Lcjeune (1965) n h ư sau:

C h o 5 - 6 giọt m áu vào m ỗi lọ chứa 5ml m ôi irưítnc T C I9 9 ; 2ml

h u y ết th an h người có nhóm m áu AB; phytohem m agglulinin ( P H A ) ỉ- 2

g iọ i (tu ỳ Cheo hoại lính) M ôi trường c ó Ihổ (June T C I 9 9 hoặc m ột loại

m ỏi trường k h ác như F |(l; F , : v.v Huyổì Ihanh c ó ihê d ùng huy ốt thanh

người c ó nhóm m á u AB, huyết ihanh sợi rón thai nhi hoiìc huyếl Ihanh

c ủ a b â n Ihiìn người bệnh Đậ! các lọ nuôi cấy được nút kín vào ÚI Ám

Di truyền hoc nnirài 25

hàng co lc h ic in e hoặc colcem it với nổng đ ọ cuổì cùng là 0 ,0 6 ^Ig/ml m ôi trư<>ìg C ác bước thu hoạch: sốc nhược trương, dịíìh hình và n h u ộ rr liôu hàn liế n h àn h ti/img lự n h ư đổi với tế h à o tủy xưimg Có ihố nuồi căy theo phưítng pháp của M oorhead (I9 6 0 ), phưttng pháp này k h ác với phưc.tng p h áp c»’»a Lo jo u nc là phải lấy ít nhát 3m l máu người bỌnh, c h ố n g

•Jir.j: fcẳr.£ heparinc de ch o lảng hổng c ầ u , chi lấy lớp hạch cáu và huyếl lương nỏi ớ m ột trôn dô nuỏi cấy

>

Phương p h ấp này á p dụnịỉ ch o m ổ h ào thai, (Ja, càn m ạc, hiểu m ổ Nhùng t ế b à o c ù a các m ô n à y trong khi nuôi cấy c ó một ihời g i a n ilv»i Mim lậny:" rổi m«Vi J»hãiì chia, nên Ih(>i gian nuôi cấy đòi hói nhiổu ngày h(fn hc.m n ừ a d o c á c m õ đạc nõn việc x ử lý c ó phứ c tạp h(tn

Xií lý m ẫu vật

Bào thai hị sẩy hoẠc n ạ o phá Ihai phải dươc rửa sạch nhiéu Iđn hảng tiling d ic h H anks, lách liíy n i ( \ da, c ơ hoậc phổi, Ihộn ròi cất n h ỏ đ e m IHIÕI cấy Da dược láy bầng sinh Ihiết ở mạt Irong cá n h lay hoặc c ả n g lay, irưóc khi sin h Ihiốl phái k h ử trùng mặt da b án g alcol rỏi bàng eth er J u n g kẹp vã đ a o cải m ổl m ành d a ciày chừng Im m dài 0,5 cm Cân m ạc đưi«c lây Irong khi phíìu Ihuội C á c Iiiẳu dư<*r h à n q u ân trong dung d ịc h sinh lý (H anks) và võ trùng trưiV khi cáy vào hình nuối

S u ô i ị tĩx

Cái n h o m à n h m ỏ irong d ung dịch sinh lý, rổi đcm đạt vào hình nuồi cấy Có nhfmj? hiộn pháp k h ác nhau sao ch o m iếng m ổ năm sál vào đáy bình dế các t ế b ào c ó thổ h á m vào mà phát iriổn được C ó thỏ lách rời các

lố hào b àn g dun g ilịch trypsin 0,05% và nhí'» tác đ ộng c ơ h ọ c trước khi nuôi cấy

Mỏi tnri'mg nuỏi cấy g ố m có 1 C 199 hoặc mẠi loại mỏi trường nuỏi Ciíy tc b à o k h á c , b o sune hnyốl Ihanh người c ó nhóm m áu AB, huyết Ihanh bào thai hô hoâc chief suãì từ b à o Ihai gà và kháng sinh

26 Các phương pháp nghiên cửiề di truyền htK ngưìri

T h u h ơ ạ c lì

Các bước thu h o ạ c h tiến hành n h ư dối với t ế hào m áu M ảu nuôi cấy gốc c ó thổ cấy truyền n h iéu lẩn trong nhicu tuán lé, để nghiổn cứu những tích chát sin h h ọ c của t ế bào

1.2.3.4 D i íru yển t ế bào xom a

T ế b à o x o m a được nuỏi cấy invitro đê' lạo d òng t ế bào, lai g h cp ADN hay lai t ế h à o ngư ờ i với tê hào đ ỏng vật, nhằm xác định locul gen Trong nghiên cứu di truyẻn học phái triển, tìm hiểu q u á trình hoạt đ ỏ n g gcn trong q u á trình phát triể n c á thể T rong việc nghiôn cứu t ế h à o u n g ihư, ngư(>i ta lai t ế b à o ung th ư với t ế b à o x o m a (som atic cell) đ ể n g h iê n cứu

c ơ c h ế c ủ a q u á trìn h u n g thư

Lập hàn đ ổ di truyén: xác định vị trí của gcn trôn nhiỏm sác thổ, định

vị g en , x á c đ ịn h s ự liên kốl gcn C h ản g hạn người la đã xác đ ịn h dược trôn nhiổm sắc thê X m ột s ố gen qui đ ịn h tông hợp HG P k T , G6PL),

T G K Trôn nhiỗm sác the Ihường người ta đã xác định được có hai gen liên kết: lactak leh y d ro g en aza-B và pcptida/a-B

1.2.4 P h ư c m u p h á p n g h i ê n CỨII d i t r u y c n h o á sin h

Sử d ụ n g c á c phưcmg p h áp điện d i hoảc sắc ký và hỏn hợp cả d iệ n di

và sác ký n h ảm x á c đ ịn h sự biổu hiện của gen theo nguyên lắc g e n qui định sự tạ o th àn h protein đ ặ c Ihù, phát hiện VÔI protein lạ trôn g iá diộn di, suy ra cấu trúc hát ihui'mg c ủ a hệ thrìng gcn

N ghiên cứu đặc đ iế m , s ự di tru y é n các tính trạng hoá sinh hiôn nay người la Ihường d ù n g c á c phưttng p h áp chủ yếu dưới đây:

1.2.4.1 Phư<mg p h á p phán tích các hệ gen- enzynt

ư - D ạ i C iííĩĩig v é izo zy m

Hầu hẽt c á c p h ản ứng h o á sin h hix: xảy ra trong hệ thõng số n g đéu

d o c á c protein đạc biệt xúc lác, c á c protein này gọi là e n /y m E n / y m có trong m ọi t ế h à o sống nõn cùng dược gội là chá! xúc lác sinh h ọ c Khi

P i í r u y é n h o c n g ư ờ i 27

lách các e n z y m ra khôi hò I h ổ n tí sô n g chúng vản c ó k h à n ăn g xúc lác cho các phàn ứng ngoài lố hào Dưa vào tính chát này người ta c ó Iht' phân tích c á c e n /y m b;\iì£ các phưitng p h áp điện di

T rong tế h à o sổng lốn lại n h iều e n /y m h a o g ổ m c á c c n z y m xúc tác

ch o d á y c h u y ê n phán ứng c ù a m ột q ú a irình trao đcSi chái x á c định, irong

dó sán phẩm c ủ a p h in ứng d o m ột e n /y m xúc lác c h o p h àn ứng phía iriíiV c ù a chuỗi phàn ứng c h ín h là c ơ chài c ủ a c n /y m x ú c tác ch o phán ứng k ế liếp sau

Bân ch;íi h o á học c ù a c n /y m là p ro tcin , d o d ó c;ĩu in ic khỏnu gian cùa loàn b ô phàn lử có vai !rò q u an trọng 1 lôi với hoại lín h xúc lác cùa

e n /y m T u y n h iên c ó m ỏi phán n h ỏ c ủ a p h àn tử c n / y m c h ứ a n h ó m chức irực tiếp kốl hợp V(Y| cơ chitl và ỉ h a m g ia v à o việc cát đứt c à ç lièn kết cũ

và hình (hành các liỏn kốt n u n CÎÔ lạo thành sòn phẩm c ủ a p h ãn ứng Phẩn

n h ò của p h ân lừ c n /y m này gọi là trung tâm hoại đ ộng c ù a e n /y m

N gay sau khi Rcam và Vesiilỉ c ũ n g n h ư W ieland và Plcidc ( 1957) phá! hiồn lính ili ngurtn củi» e n /y m laclal d e h y ilro g e n a /a (L D H ) thi các

e n /y m ớ đ ộng vái và người Irứ th àn h đổì lượng nghiên cứu Cùng vtti sự phái m ô n c ủ a hưinig nghiỏn cứu n ày , thuậl ngử i/.o/ym và a llo /y m đà xuiíi hiện (M a r k e n , Millier, 1957) đ ế bicu thị các p ro tcin c ó hoạt lính cùng mộl loại c n /y m nhưng k h ác nhau vồ h àn g loại đ ạ c lín h lý, hoá học l/.n/ym là nhữ ng b iín ilạng phàn tử c n / y m đư ợc xác đ in h vổ phương diện lii iruycn c ủ a các c n /y m k h ác nhau vé cấu trúc bậc m ộ i và di) các locul gcn khác nhau xác định C ác hiến d ạ n g |)hi\n lừ e n /y m d é u xúc tác cho

m ỏt khàu ln>ng chuỗi phản ứng h o á sin h học

T rong di tniyỏn h(V q u á n thô và di Iruyôn h(K’ liế n h o á thuật ngữ

i / o /v m thường dược dùng đê chi c á c hiên d a n g của m ộ! loại enzym bao

c ổ m các n ê u dini vi vã ilơiK' m à hoá bời hai h a y nhicu g e n c á u trúc

28 Các phutm g pháp nghiên cứu di truyền học người

A llozym là nhừng biến dạng tương ứng cùa m ộ t izozym (Prakash và

cộ n g sự 1969; Law entin, 1969) C h ú n g ta có thê hiểu dtjn giản là izozym

d o m ột loại locut gen xác đ ịn h , m à locul gen này lại c ó nhieu trạng thái alen nỏn các alen m ã hoá c h o các allozym khác nhau

H iện tượng các phân t ử e n / y m c ó nhiéu biến dạng cùng tốn lại trong

q u án th ể tự nhiên là kết quà c ủ a sự đột hiến gảy ra sự thay th ế c á c axil

am in trong cấu trúc bàc mộ! c ù a chuỗi polypeptit- dơn vị cơ s ỏ tạo ra các enzym

C hính vì lc đ ó khi sử dụng phưtmg pháp đ iệ n di trôn gel agarose, gel tinh bột thuỷ p h ản , gel polyacrylam il, gel cellulo-acetal.v.v cùng với viêc phối hợp nhuộm h o á tế hào c h o phép la phái hiện các hiến d ạn g khác nhau c ủ a phân tử enzym

T rong di truyổn học người, vi ộc sử dụng đ á n liộu đa hình của i/o /y m

c ó ưu điểm rất lớn m à những d ả n liệu khác k h ỏ n g thể cỏ được Các họ thốn;? izozym đ a hình là m ổ hình Ihuận lợi cho việc nghiỏn cứu c á c nhỏm người, tộc người, mrti quan hớ h ọ hàng và thậm ch í cò n n g h i ê n cứu S Ư

k h ác nhau giừa các cá the Dại đ a s ố các alen xác định các allozym thường là đổng trội, do vậy, phân tích đa hình di truyổn các allo/ym khỏng nhữne biết kiổu gen của cá thô m à còn biết mức đ ộ dị hợp của

q u ần the

Khi phân tích các hệ izozvm trong nỏt hộ nh ó m ngưởi, lộc người hoặc quán thô nnười Ihỏng qua lẩn s ố alcn c ủ a các loeut gen enzym , người ta c ó thổ xác định m ỏi q u an hổ họ h àn g , mức dỏ g ẳ n gũi cùa người, nguổn g ố c của các quán thê ngưCri

Thống thường do phân tích các hệ i/o /y m , n^ười la SỪ d ụng phinrng pháp điện di với việc chuẩn bị các gel và hệ đ ệ m c ó pH khác nhau tuỳ thuộc vào izozym m uốn phân tích Khi phân tích các hộ i/.o/ym irong

Di ir uy én học người 29

đ ệ m Iris-boric axil- E D T A , pH = 8,5tv.v

h- N hận biết và phàn biệt cúc izozym

Sau khi đ iệ n di i/.o/ym trên các loại gel k h ác n h au la thu dược các tiể u phán trên hàn điện di là khổng m àu M u ố n n h ận biết c á c tiếu phán

n à y phải dùng phưcmg p h áp nhuỏm đạc hiệu đối với từng loại enzym

T h ô n g thữừng, đ ể n h ận biết mộ! en zy m (cũng n h ư một izozym ) cán

c ơ chái tương ứng; c á c c o c n /y m tương ứng n h ư NAL), NADP,

N A l)H ,v v „ ; các chất lạo kếi tủa m àu n h ư N itro Blue T etrazolium (N B T ), Fast Blue, Fast Black, Fast G arnet; PM S và c á c dung dịch dộm tưomg ứng c h o m ỏi enzym

Cách dọc kết q u ả diện di dựa í rên nguyên tác sau

- G ià ihiẽt m ỏ i g en -m ộ t chuỗi polypeptit

- C ơ c h ế phân lừ c ủ a sự xuát hiện hiốn tượng đa hình của enzym biểu hiện trôn bàn điỡn di Hiổn tượng đ a hình là d o các alcn khác nhau xác địnih c h u ỗ i polypcptit k h ác nhau, lừ đó, c h o phân tử protein e n /y m khác

nh au vổ irọng lượng, kích !hư<\\ lực tĩnh diộn.v.v Nguyôn nhân c ó hàn chđit di iruyén gây nởn hiện tượng đ a hình hiểu hiộn trôn bản gel thường

g ậ p nhất là:

* Sân phẩm c ù a ecn hình thành d ạn g lai invivo

* Sân p h ắm c ù a gen khónu hình thiình d ạn g lai invivo

Kéi q u ả cùa nhiốu c ô n g trinh nghiốn cứu đà chi ra cái* dạng cấu trúc

k h ãc n h au cùa phân lừ en zy m biểu hiện Irôn điện di đ ổ khác nhau, đ ó là:

* T rường hợp phản lử cn /y m c ó cáu trúc chuỗi dctn (m o n o m er) d o mộil g c n c ó hai alen đổng trội xác đ ịn h ihì c á c cá thô đổng help tử c ó m(M

c ấ u từ và c á Ihc di hợp lừ c ỏ hai cấu tử

30 Các phương pháp nghiên cửu di iruyén học người

* Trư(vm g hợp phân tử e n z y m c ó cáu trúc chuỗi đôi (d im cr) thì các cá thổ đ ổng hợp tử thổ hiôn trôn đ iệ n di đ ổ c ó m ột cấu tử, cò n c á c c á thể dị hợp tử c ó ha c ấ u tử T ro n g ha c ấ u tử thì cấu từ c ó m ức đ ộ di c h u y ể n dạng trung gian là k ết q u à c ù a s ự k ết h ợ p giữa hai chuỗi polypeptit d o hai alen khác nhau c ủ a m ột locul g e n k iể m soát

* T rường hợp p h ân tử e n z y m có cấu trúc bốn chuỗi polypcptil (letram cr) thì c á c c á th ể đ ổ n g h ợ p lừ biểu hiôn m ột cấu lử, c ò n c á c cá thỏ

dị ị\ợp lử biổu hiộn 5 c ấ u tử trỗn đ iệ n di đố G ià s ử m ôt locut g e n c ó hai alen A và a qui đ ịn h (ổng hợp hai c h u ồ i polypcptil tưim g ứng là a và b thì các cá Ihể lai biổu hiốn 5 c á u tử là a4, a3b, a:b:>a ,b , và h4

Trong m ộ i s ố trường h ợ p p h à n tử enzym d o rnộl loại locul gcn có hai alen kiểm so á i, trong đ ổ m ộ t alen có hoạt tính và biổu hiôn m à u , còn alen thứ hai k h ổ n g biểu hiện m à u gọi là alen "khổng" (nuil alen ) thì trôn diộn di đ ổ c ó h a d ạn g k iể u hìn h : m ỏ t dạng biểu hiồn m ồ! c ấ u lử nhuộm

m àu rỏ n ét, m ột d ạn g k h ô n g h iế u hiện là các cá thể đ ổng hợp tử th e o alen

•’khổng", cò n d ạ n g c ó m ỏt c ấ u tử nhại m àu và m ảnh là c á thớ dị h ự p lử.Trong Ihực lế bàn gcl c ó th ể c ó nhiổu cấu lỉr hiện m àu Dựa vào cách

n h ận biếl trôn, dạt giả thiốt tín h lán s ố các alen d ự a Irẽn c ấ u lử điện di xuất hiện Nếu ta dàl g ià thiết p h ản tích đúng thì khi kiổm n g h iộ m hảng

c huẩn Khi bình phư(fng ( X‘) SC p h ù hợp

¡.2.4.2 Phư<mg p h á p r C R

a- K lu íi n iệ m ('Iturig

Bổn cạ n h phương p h áp p h â n tích các hô izozym , phư<mg p h áp phân tích ADN ngày cà n g d u ợ e s ử d ụ n g rộng rài trong việc x á c đ ịn h bản chất

di truyén c ù a n eư ờ i và đ ộ n g vật

Trước đủy k h ó k h àn nhấl Iro n g viôc phân tích các g e n là ù c h ỏ chúng

là nhờng phân lử dơn lê và r í l n h ô trong mộc hộ g e n khổng lổ, phức lạp

Di truyền học người

Phưctng p h á p phân tích g e n iheu các hộ iz o z y m thirfmg đòi hỏi nhiéu Ihời gian và k h ỏ n g phải lúc n à o cũng x á c đ ịn h đ ư ợ c nhữ ng đ o ạn ADN dặc hiệu N gày nay, bảng phương pháp n h ân nhữ ng đ o ạ n A D N dăc hiôu hay còn g ọ i lìỉ p h àn ứng chuồi trùng họp - PCR ( P o ly m e ra se C hain R eaction)

sẽ g iú p c h ú n g la tạ o ra được m»>! s ố lượng Ic'tn Hãn s a o c ủ a đoạn ADN lựa chọn khi c á n ihiốt m à khỏng cán lá c h và nhí\n d ò n g ( Lẽ Đ ình Lưitng và Phan C ự N h â n , 1998)

Trớn c ơ sờ dạc điểm c ù a quá trình s a o c h é p A D N , s ử d ung các A D N -

p o iy m c ra /a và c á c đ o ạn A U N m ach đitn d ù n g làm k h u ỏ n đó tỏng hợp nỏn c á c sợi niíVi lương dưtm g với nó C á c scri A Ü N k h u ô n m ạch dim nàv

có th ế dư ợc lại) ra Iheo c á c h t l í T í ì giàn là đ u n n ó n g d u n g dịch chứa ADN

m ạch k é p ỉới gán nhiỌl d ọ sỏi A D N - p o ly m e r a /a c ủ n g dòi hởi phái c ó một đ o ạ n n g án A U N m ạch kép, Ihififtng goi là đ o ạ n m ỏ i đô khởi đáu quá Irình tring hợp Đ oạn m ói c ó kích ihưdc d ài 6 đ ế n 3 0 nucleolit, đ o ạn này gán kốt với k h u ổ n lại điểm kht’n điiu sa o ch ó p D ày là đ ặ c điểm rất quan Irọng c ủ a kỳ thuạt PCK C ả hai SỢI A D N đổu được d ù n g làm khuổn chí) quá trinh tông h ọ p A D N nCu các đ o ạ n m ổi dươc c u n g c á p ch o cà hai sợi (mỏi X U Ô I và m ỏi ngưuc) Sau m<\i ch u k ỳ tỏ n g hif|) c á c diem hám cho các i t o i ư i m ồi lại xuàì hiện trôn m ỗi sợi AL)N m ới tạ o th à n h và chung ú£p lục Iham e ia vài) quá Irinh tổng h<»p m ớ i Đ o ạ n m ỏi d ư ợ c ch ọ n d ể chẠii hai đ á u của đ o ạ n nhAn lỏn s a o ch o c á c scti dem A D N tỏng hợp mới được hát đ ẩu lại m ỏi d o ạ n m òi k é o dài Ihco h ư ớ n g đ o ạ n m ổi n à m trớn sựi kia Khi SƯ long hit|> chu kỳ thứ nhái d ư ợ c h o à n ih à n h lại cán g ia nhici đỏ lách c á c sợi c ũ và sợi mới dược lỏng hợp, c á c sợi m ỏi lại liếp lục dược sử dung đổ tổ n e hợp tiép

D iéu n ày liản đốn m ột đ o ạn A D N đ ịn h t r ư tv đ ư ự c n h àn lên nhiéu lán Kốt q u à curti cù n g c ủ a phân ứng PCR sa u n c h u k ỳ phàn ứng , nếu lính th e o lý ihuyét la sẽ c ó 2" hàn s a o c á c p h a n tử A D N m ạch kép nàm

32 Các phương pháp nghiên cứu di truyền hoe n%ư<ri

giữ a 2 đ o ạn mrti Do vây đ o ạn A D N định trước được nhân lẽn rät nhiéu

lấn.

c - P h ư íĩỉig p h á p tiế n lìàn lì P C R

PCR là m ổt kỹ thuật irong p h ò n g th í nghiệm m à vật liệu khởi dáu

c h o kỹ thuậl này là A D N c ó đ o ạ n cán nhan lốn Hai đ o ạn mỏi d ¿ xác

đ ịn h các diô’rn hát đáu lông hợp A D N , A D N -p o ly m e ra/a và h ỏ n hợp của

cả b ổ n tiẻn chất deoxynucleolit (d N T P ) cán đưa vào ổ n g nghiêm c ó chứa

A D N khuổn Dung tích loàn bẠ c ủ a tál cả nguyên liệu này là lOOiil

C ác bước tiốn h àn h phân ứng HCK c ó thè tóm tắt n h ư sau:

• v ạ t liộu khới đáu là p h ân tử ADN m ach kép c ó đ o ạ n c á n nhânlồn Các đ o ạn mổi thích h ợ p ch o đoạn dỏ

• G ia nhiột tới 94 C (lổ các sợi ADN k é p lách nhau ra Sau đ ó nhiÇi

các đ o ạn m ổi gàn vào hai vị Irí khíri dâu sao ch é p iưtnig ứng của

A D N

Cổng hợp các sựi ADN m ới Iiítmg hợp với sợi kia

và sợi mrti dược tách nhau ra Các sợi d im mới tách (tựơc gán

• Tag p o ly m c ra /a lổng h<T|ì các sợi iư<mg ứng mới nhim g c ổ di¿mkhác là các chuỏi mới ch i c ó chiỏu dài hàng khoáng cá c h dược xác định hời các câp m òi đ ả chọn

• Q uá Irình được lạp lại, c á c đ o ạn mrti lai liếp lụ c gắn vào sựi mới hình (hành Kổt quà tạo ra hai đ o ạn A D N m ạch kcp girtng hội

đ o ạn cán lỏng hợp Q uá ìrìn h c ứ như vậy liếp tục n h ân lôn n lán

(I- Ư /IỊỊ (lụn g c ù a p h á n ỈOIX !* C R tro n g /lỊỉhiẽ/i ( ím d i tru yên n^Uf'yi

Di truyẻn hiHT người 33

K ỷ ihuậl PCR giúp ích hửu hiệu ch o việc xác đ ịn h trình lự nucleotit cùa c á c đ o ạn ADN dươc nhiUì lên EĨúp ch o viộc xác đ ịn h các đột hiến, các b ện h (Ji im v ê n ít người, ch o phép phàn tíc h sự liôn kết các gcn từ các

tế biio riônc lê

T ro n c y hoc PCR c ó !hc chán J o a n chính xác c á c bệnh nhiém trùng

d o virul, vi k h u â n , d o các loại nám \ à kế c ả c ả n b ện h th ê kỷ HIV /A IDS,

ch ẩ n đ o á n K>nh ung Ihư và giúp q u á irinh th e o dôi c á c bộnh ung thư

T ro n c nr vấn di im y ỏ n y họe, PCR ch o phiíp ch ầ n đ o á n nhanh, chính xác các bệnh di tniyên các di lật bám sinh, ch ẩ n đ o á n só m viộc sinh co n trai hay con gái m à khftng cản chọc ói Ihai nhi, chỉ cẩn láy m ỏl giọt m áu của mọ de làm xél nghiệm

T rong khoa h(V hình sư kỹ Ihuât HCK giúp ch ẩ n đ o án nhanh chính xác tỏi phiim , ihù p h ạm khi ch i Ihn đ ư ợ c m ộ l ch ú i m á u khfl, sợi ló c, m ỏl VÒI nư«v b o l, lin h d ịc h h o ặ c các (lịch k h á c c ù a c ơ thô d ¿ lại Irỏn hiỏn irui'nii* Kỹ thuâl này c ò n ch o phép xác d in h chính xác quan hộ huyết ihông c h a - c o n , Ang- c h á u trong những vu á n đòi hỏi phài xác đ ịn h huy tì ihíSnc

Ngùy nay ớ nư(V la kỹ Ihuậl HCR ngày càng p h ổ hiến rỏng rài trong các Infim e clại h o e , viện nghiổn cihi và c h o Ihấy ràn g phản ứng chuAi trùng h<f|> PCR đ à đ an c và sẽ ilưa lại cuộc cách m ạ n g m ới Irong ứng d ụng ihirc lión c ủ a ill tm y ê n hin: phản lử

1.2.5 rhir<mi> p h á p n g h iê n cứu t h o n g k ẽ iỊiiân th ê

V ô CCI b â n p h i n m g p h á p n à y d ự a i r ỏ n l u ạ t s ố l ớ n v à l ý t h u y ế t x á c suiVl T rong phán này chúng iờ\ chi đ ư a ra mẠl khía cạ n h nhò

Cóng việc d ự lì«»án d ự a Irỏn cet s ú loán xác suất được á p đụng vào một lính irạng ill iruyỂn nhài dinh Thủi vậy ờ mộc g ó c dẠ nào đ ỏ m à xót, Ihi s ự sin h ra mõi g ia o lừ là mói CIIỎC "nil thám " tronụ làp hợp nhữntí

34 Các phương pháp nghiên cửu di Iruyến học người

g ia o tử d o bô' mọ sản sinh ra và cũng c ó thỏ được coi n h ư Iưtmg ilưiTne với sự "rút Ihi\m trong hộp" MỎI đứa trê tưimg ứng V('fi m ội sự kết hợp hai g ia o tử lán lượt di) m ỏi bôn h ố mẹ sản sinh ra T hật ra, các định luẠi

c ủ a M endcl là nhữn^! dinh luật vổ xác suál c ỏ n g lác d ự d o á n di iruycn

d ự a vào đ ịn h lý Raycs hay xác suủi vé các nguyên n h ản G ià sử Cj,

Cn là nhữ ng hiến c ô x ung khắc tuyệt đối MỎI hiên c ố k c ỏ thó lã mội

trong những hiến c tì dí'» G ià s ử p(K/C,) là xác suál c ủ a k , neu c, dược ihực hiện và p(C,) là xác SUÍI tiên nghiệm c ủ a c, Ta Ihực hiỏn mội phép thử ité đ i đến k , như vộy là ilà c ó m ộl thỏng tin mới T í i L Ó Ihõ lính xác su.ll hẠu nghiộm của các c, Riốl ràng việc ihu được 1< n h ư là kốl quà của

I X á c định xác suál đói với liiỌi gcn lận liủn kcl giứi Iíĩih ớ mỌi phụ

nừ dà hicl là ở trạng lỉìiíi ilị hợp lử G iâ sử ràng m ột phu n ữ c la co n của

hà B T rong gia đ ìn h anh em bà B c ó người bác bi viêm sác lố vòng mạc

Di truyén học ngưìri

(bệnh liên q u an d e n sự c ó mãi của m ỏt g e n \àn nàm irôn nhiỗm sắc ỉhẻ

X ) V ã n dé dược <1ại ra là hây d ự đ t ứ n vé khá nàng m ác bộnh c ù a c o n Irai ngưừi phu nữ c T h e n phá hộ rò ràng hà c ủ a người phụ nữ c lức là người

Ihưòng d o d ó c ó thỏm Ihône tin liỏn quan đốn ngiríri phu nữ B lức là mẹ

c ù a ntufiñ phụ nử c Phii hộ gia đình cô c như irỏn hình 1.4

Ị / t n h / 4 I ’hả h t m ol ßiii d in h có birnh di I r u y c n SÁC lo \õnR m a c

Già sử c , là bien có: người phu n ữ B là đ ỏng hựp lừ AA

vil c: I«! hiên cỏ: ngưtn phu nữ B là dị hựp tử Aa

Sư kõì hi tị) c ủ a bó m ẹ niîiMi phu nữ B thuộc kiỏu

A Y + A.I -► 1/2 Aa

Ta có xác suiVl liỏn niỉhiỌm vẽ biên crt c , n h ư sau:

p(C,) = 1/2 ; p(C: ) = 1/2 Nhưng người phụ nữ B đà c ó m ột c o n Irai bình thiíítng và la biòìràng

p ( R / C , ) = l ; p ( R / C ) = ỉ / 2

N hư vây x á c suâì hậu riühiôm lie neiM! phụ nữ B là ill h»fp lữ (khi B ilà có m ôi niìười con Ir;ii Kinh ihưì-nie) theo ilinh lý Baves là:

36 Các phư<mg pháp nghiên cưu di truyén hcc ngưiri

củ a co n Irai ngư<>! phụ n ử c bị bệnh viớm sác tri vỏng mạc

Di Iruyén hoc nịỉtrni

hiện n a y dà biết hitn 3 0 0 dòng hiến dị ở chuột, vài chục dòn g ớ thô, cũng giống nhữ ng hiên (Iị lưctng d ổng n h ư biên dị đi Iruyén ở người M ỏt sô những hi On dị làm sàng cũ n g dưựe ihấy ở c h ỏ , c h u ộ l crtng N hững dị ihường di iruyỏn ở đ ộng vậi ihưừng gạp n h ư những bỌnh H em ophilia, loạn clưỡĩìg cơ hộnh đái dườrỉii Chính chúng (tà làm nôn c ơ s ớ Iì\jtì sàng học di iruyõn c ủ a con người

T uy n h iên , g iố n g n h ư mội m ô hình bá( kỳ, các dòng ilộl biên của đỏng vâ! khóni! Ihô lái lạo hoàn loàn nhữne bỌnh ili truyến c ủ a con người Ngưíti ta chi m h m h hoá được nhử ne d ạn g nh9t d in h n à o đ ó với

m ục đ íc h nL’hicn cứu c ơ c h i biin đ á u c ủ a lác d ộ n g gen, sự phái sinh bệnh

lý của b ện h , xáy (lưììtí các nguyên lác đò phòng iránh và chừa chạy chúng

1.2.6.2 M ô h ìn h hoá ti>án hoc

Trong lá! cà các phán của (li iruyổn học người, ngưí^i la sir d ụng rộng rài các phinmiỉ p h áp thõng kẽ, sử d ụng kỹ (huẠt vi lính N goài ra cò n sir ilụng c á c phifttng pháp m ỏ hình hoá loán học () ílủy mu All nói tcfi việc

quvtM biầDỊỉ cách |»hi\n lích những tài liệu thực nghiôm hoậc những hài loán giài bftng phirimg p h áp loán hoc thì nhanh h<m là Ihực nghiộm Các phưitrn» p h á p toán hoc i!ã dược á p dung trong ili iruycn htK* q u á n the dò giãi quyết nhicu bài loán V í du:

điổu kiỏn áp lực chọn lọc khác nhau

• T im kiêm uritng quan áp lực ch ọ n lọc và ngảu n h iên lôn quẳn

ỉh ế theo những g e n ining lính

38 Các phương pháp nghiên cửu dì truyền hiK nỊỊưài

• Ả nh hướng c ủ a s ự hiél lặp, h ỏ n c h ủ n g , nội phôi và di iruycn lự tlỏng lên sự hình ihành c ủ a cấu trúc gen và sự lan Im yổn cùa bệnh lý di truyổn Ngoài ra b àn g nhữ ng phưitng p h áp toán học

c ó thổ nghiên cứu những q u á trình phức lạp như tư<mg tác cùa

c á c g e n và m ỏi irường trong sự phát trien của tliíu hiệu (tính irạng), những qui luậl hoạt đ ộng c ù a kicu gen ờ người như là

m ội đ ơ n vị đ ỏng nhát

D i íruyén hoc n%ưìri 39

C h ư ơ n g 2

NHIỄM SẮC THỂ VÀ GEN CỦA NGƯỜI

K h ỏ n e vượt ni ngoài qui luật chung c ủ a mọi sinh vâi, nhiém sác Ihô

c ủ a ngư»ti cũng c h ứ a đựng nhữn£ h ộ m á y (li im yén điéu khiển s ự phá!

I n ẽ n cá iho Trong giai đoan đáu Ilên c ủ a sư phái Iriốn phổi thai m ới ch ỉ

la m ột h ợ p từ tltfn h à o rái đtm giản, m an g tổ hợp nhiỏm sác thố của c h a và

c ủ a m ẹ phoi hợp, Irong d ó chi c ó những m â m của tính Irạng (tức lù nhữ ng

g e n ) Những tính trạng này sê xuấl hiện trong quá trình phái triển c ủ a c ơ thò T rê co n giống cha mọ vì d o chúng Ihừa hưrmg tri hợp nhiỏm sác thổ

Ngưừi la SỪ d ụng m ỏ đang p h án c h ia dô làm tiôu bân p h án lích

n h ic m sắc tho’, o ngirffi m ỏ phan c h ia m ạ n h là củy xương được lấy ở

xư<tng ức Ngoài ra cò n c ó các m õ tái sin h m ạnh n h ư m ỏ gan Người ta

c ủ n g c ó Ihổ nghiỏn cứu trỏn (hai nhi Ưu điểm c ủ a phưcmg pháp trực liế p

n à y c h o iháy những biến ilỏi thực lẽ invivo Hiưttng p h áp nuổi cấy lấy tế

n g h iệ m , nhưng đôi khi khổng phân án h đ úng thực cô d o nuỏi cáy inviiro

C h a n g hạn, nOu nghiOn cứii sai lệch nhicm sác thỏ thì sẽ c ó sai s ỏ ÌỚQ.