Các loại bất thường NST - Đột biến cấu trúc và số lượng NST Các bất thường nhiễm sắc thể (NST) bao gồm 2 loại: (1) Bất thường về số lượng và (2) bất thường về cấu trúc. Chúng được gặp với tỉ lệ 1/150 trẻ sinh sống và là nguyên nhân hàng đầu của các trường hợp chậm phát triển trí tuệ và sẩy thai. 1. Một số thuật ngữ - Lưỡng bội (diploid) (2n = 46): Bộ NST có trong các tế bào sinh dưỡng và sinh dục chưa giảm phân - Đơn bội (haploid) (n = 23) Bộ NST có trong các giao tử sau giảm phân. - Dị bội (heteroploid): mô tả tất cả các trường hợp bất thường về số lượng NST - Chỉnh bội (euploid): Số lượng NST trong tế bào là một bội số của n bao gồm cả trường hợp 2n, n, đa bội. - Đa bội (polyploid): Trường hợp bất thường về toàn bộ số lượng của các NST, số lượng NST trong bộ NST đa bội là một bội số của n và lớn hơn 2n. - Lệch bội (aneuploid): Bất thường số lượng của một hoặc một số NST. Trường hợp tăng thêm 1 NST được gọi là thể tam nhiễm (trisomy), thiếu 1 NST được gọi là thể đơn nhiễm (monosomy). 2.Bất thường về số lượng NST 2.1. Đa bội Đa bội hiếm gặp ở người, hai trường hợp đa bội đã được báo cáo ở người là tam bội (triploid, 3n = 69) karyotype 69,XXX (69XYY hoặc 69XXY) và tứ bội (tetraploid, 4n = 92) karyotype 92,XXXX (92XXYY). Tam bội Trường hợp tam bội được gặp với tỷ lệ 1/10.000 trẻ sinh sống nhưng chiếm tỷ lệ tới 15% trong số các loại bất thường NST trong thai kỳ. Đa số các trường hợp tam bội đều bị sẩy thai ngẫu nhiên. Nguyên nhân phổ biến của hiện tượng tam bội là do một trứng được thụ tinh bởi 2 tinh trùng (dispermy), một số ít còn lại do 1 trứng và một thể cực (polar cell) được thụ tinh bởi một tinh trùng hoặc do rối loạn phân ly của toàn bộ NST trong giảm phân tạo ra 1 tinh trùng hoặc trứng lưỡng bội (2n) rồi qua thụ tinh với giao tử n để tạo thành hợp tử 3n. Tứ bội Trường hợp tứ bội hiếm hơn rất nhiều cả ở các trẻ sinh sống và trong các trường hợp sẩy thai ngẫu nhiên. Trường hợp này chỉ được ghi nhận ở một vài trẻ sinh sống nhưng cũng chỉ sống được trong một thời gian rất ngắn sau sinh. Tứ bội được tạo thành do rối loạn phân ly của toàn bộ NST trong hợp tử hoặc do sự kết hợp của 2 loại giao tử mang bộ NST 2n. 2.2. Lệch bội Cơ chế Bất thường lệch bội xảy ra do rối loạn phân ly của các NST trong quá trình phân chia tế bào nguyên phân hoặc giảm phân. Mặc dù nguyên nhân của sự rối loạn này chưa rõ nhưng có một sự liên quan chặt chẻ giữa hiện tượng này với sự gia tăng tuổi mẹ. Các tế bào lệch bội mang thừa hoặc thiếu một hoặc vài NST, thông thường chỉ có 1 NST bị ảnh hưởng (2n +/-1) (hình 5). Cơ chế hình thành thể tam nhiễm, đơn nhiễm do rối loạn phân ly của NST trong giảm phân Sự không phân ly NST trong quá trình giảm phân có thể xảy ra ở lần phân bào thứ nhất hoặc thứ hai của giảm phân và qua đó tạo ra các hậu quả khác nhau: Nếu sự không phân ly của một cặp NST xảy ra trong lần phân bào thứ nhất, giao tử tạo thành sẽ mang cả hai NST với một của bố và một của mẹ hoặc không mang NST nào cả. Nếu sự không phân ly của một cặp NST xảy ra trong lần phân bào thứ hai của giảm phân, giao tử tạo thành sẽ mang hai NST hoặc đều có nguồn gốc từ bố hoặc có nguồn gốc từ mẹ hoặc không mang NST nào cả. Sự không phân ly xảy ra sau khi thụ tinh (rối loạn phân ly trong nguyên phân) sẽ tạo ra trạng thái khảm (mosaic), trong cơ thể sẽ có 2 hoặc hơn các dòng tế bào khác nhau về bộ NST. Các yếu tố ảnh hưởng Có một sự kết hợp giữa sự gia tăng tuổi mẹ với sự gia tăng nguy cơ sinh con mang thể tam nhiễm. Nhiều giả thuyết đã được đưa ra để giải thích hiện tượng này: - Mẹ càng lớn tuổi khả năng đào thải các thai mang thể tam nhiễm càng giảm. - Sự gia tăng sự không phân ly của các NST trong quá trình giảm phân tạo trứng ở các bà mẹ lớn tuổi. - Vai trò của các yếu tố như nồng độ của các hormone, hút thuốc, uống rượu, bệnh tuyến giáp tự miễn và phóng xạ đã được nghiên cứu nhưng không cho thấy có liên quan đến tình trạng rối loạn phân ly của các NST. Thể đơn nhiễm và thể tam nhiễm Thể đơn nhiễm (monosomy) của NST được gặp rất ít trong số các trẻ sinh sống do đa số không sống được tới khi sinh trừ trường hợp thể đơn nhiễm X do hiện tượng bất hoạt bình thường của 1 trong 2 NST X. Thể tam nhiễm (trysomy) được gặp ở trẻ sinh sống với tần số cao hơn do cơ thể có thể dung nạp tình trạng thừa vật liệu di truyền tốt hơn trường hợp thiếu vật liệu di truyền. 3. Bất thường cấu trúc NST 3.1. Cơ chế Các bất thường cấu trúc của NST có thể ảnh hưởng đến 1, 2 NST hoặc nhiều hơn. Các bất thường cấu trúc NST thường xảy ra do bất thường của quá trình tiếp hợp và trao đổi chéo giữa các NST tương đồng trong quá trình giảm phân hoặc do đứt gãy xảy ra trên NST trong nguyên phân hoặc giảm phân. Bình thường những đứt gãy này được sửa chữa tuy nhiên trong một số trường hợp những tổn thương này không được sửa chữa, làm thay đổi cấu trúc của NST và truyền cho thế hệ sau. 3.2. Các dạng đột biến cấu trúc NST Mất đoạn (deletion) Một đoạn NST bị mất, đoạn mất có thể nằm ở một đầu cùng hoặc là một đoạn kẻ nằm trong nhánh ngắn hoặc nhánh dài của NST. Đôi khi mất đoạn xảy ra ở cả hai đầu cùng của NST, trường hợp này thường dẫn đến việc tạo thành NST hình nhẫn (ring chromosome). Hiện tượng mất đoạn còn được gọi với tên thể đơn nhiễm một phần (partial monosomy) Các trường hợp đột biến cấu trúc NST. Đảo đoạn (inversion) Một đoạn NST bị đảo ngược vị trí, tùy theo việc đoạn đảo có hoặc không ảnh hưởng đến tâm động mà được chia ra hai loại: (1) Đảo đoạn quanh tâm (pericentric) với đoạn đảo bao gồm cả tâm động và (2) đảo đoạn ngoài tâm (paracentric) với đoạn đảo chỉ khu trú trên nhánh p hoặc q của NST Nhân đoạn (duplication) Một đoạn của NST bị lặp lại, đoạn lặp có thể nằm cạnh nhau hoặc xa nhau, cùng chiều (tandem dup.) hoặc ngược chiều (mirror dup.). NST đều (iso chromosome) Xảy ra do bất thường trong việc tách NST sau khi nhân đôi dẫn đến hình thành 2 NST, một NST gồm 2 nhánh p và một NST gồm 2 nhánh q . Chèn đoạn (insertion) Một đoạn NST được chuyển từ NST này đến chèn vào NST khác. Chuyển đoạn tương hỗ (reciprocal trans.) Có sự trao đổi đoạn giữa 2 NST không tương đồng. Chuyển đoạn Robertson (Robertsonian trans.) Còn gọi là chuyển đoạn hòa hợp tâm (centrifusion trans.). Chuyển đoạn xảy ra giữa 2 nhánh dài của 2 NST tâm đầu, phần vệ tinh bị mất. 3.3. Hậu quả của các đột biến NST lên chất liệu di truyền Căn cứ vào sự biến đổi chất liệu di truyền trong các loại đột biến NST người ta chia làm hai loại: Đột biến cân bằng (balanced mutation): Đột biến NST không làm mất hoặc thêm chất liệu di truyền như các trường hợp chuyển đoạn, đảo đoạn. Do không làm mất hoặc thêm chất liệu di truyền nên những đột biến này thường không ảnh hưởng lên kiểu hình. Đột biến không cân bằng (unbalanced mutation): Bao gồm các đột biến NST làm mất chất liệu di truyền như thể đơn nhiễm, đột biến mất đoạn hoặc làm tăng chất liệu di truyền như thể tam nhiễm, thể tam bội, nhân đoạn. Đây là những đột biến gây ra những hậu quả trên kiểu hình. Theo DT Y Học . Các loại bất thường NST - Đột biến cấu trúc và số lượng NST Các bất thường nhiễm sắc thể (NST) bao gồm 2 loại: (1) Bất thường về số lượng và. thừa vật liệu di truyền tốt hơn trường hợp thiếu vật liệu di truyền. 3. Bất thường cấu trúc NST 3.1. Cơ chế Các bất thường cấu trúc của NST có thể