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 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).