Bài giảng Di truyền y học: Chương 2 - Phạm Thị Phương

DI TRUYỀN Y HỌC
Mã học phần: KC211043

Giáo viên: Phạm Thị Phương
Bộ môn: Sinh học
Khoa: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ
1


CHƯƠNG 2: NHIỄM SẮC THỂ
VÀ SỰ PHÂN BÀO
NỘI DUNG HỌC TẬP:
1. Nhiễm sắc thể người

4. Cách đặt tên nhiễm sắc
thể

2. Các Phương pháp phân
tích nhiễm sắc thể

5. Sự phân bào

3. Di truyền tế bào phân
tử

6. Sự hình thành giao tử

7. Các bất thường nhiễm
sắc thể
2

1. NHIỄM SẮC THỂ NGƯỜI
Các tiêu chí phân nhóm nhiễm sắc thể ở người
- Kích thước:……………………….
- Vị trí tâm động:………………...
..............................................
- Chỉ số tâm động:……………….
……………………………………………
……………………………………………
……………………………………………
- Band, eo thắt thứ 2, vệ tinh
Karyotype của người nam bình thường

Các nhóm NST
- Nhóm A:……………………………………….
- Nhóm B :……………………………………….
- Nhóm C :……………………………………….

- Nhóm D:……………………………….
- Nhóm E:……………………………….
- Nhóm F:……………………………….
3
- Nhóm G:……………………………….


1. NHIỄM SẮC THỂ NGƯỜI
Nhiễm sắc thể giới tính X và Y ở người:
……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..

……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..
……………………………………………………..

Khung Punnet thể hiện sự kết hợp
giữa các giao tử đực và cái ở người

4


2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NST
Chuẩn bị karyotype
Nguyên tắc chung: Phân tích NST từ kỳ giữa nguyên phân
Tế bào phân chia
mạnh (TB tủy
xương, phơi,…)

Ngăn cản hình
thành thoi phân
bào

Phá màng tế

bào

Ni cấy tế bào
Cố định hình
dạng tế bào
Kích thích tế bào
ngun phân

Bạch cầu

Nhuộm nhiễm
sắc thể
5
(Giemsa, Band)


2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NST

Karyotype

Phân tích “metaphase spread”

5ml máu
tĩnh mạch
Xử lý với trypsin
và nhuộm với
Giemsa

Thêm phytohemagglutinin
và môi trường nuôi cấy

Trải rộng các tế
bào trên lame

Nuôi ở 37oC
trong 3 ngày
Thêm colchicine
và dung dịch
nhược trương

Cố định
các tế bào

6


2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NST
Nhuộm Band NST
– G-band:
+ Nhuộm band NST bằng thuốc
nhuộm Giemsa sau khi xử lý NST
bằng Trypsin. Nhuộm vùng giàu
AT.
+ Cho kết quả phân tích
karyotype chất lượng cao,
khoảng 400 – 500 band/ bộ đơn
bội, ở độ phân giải cao có thể
đạt 800 band/ bộ đơn bội
+ Kích thước band trung bình
khoảng 6000 – 8000 kb

– Các Phương pháp nhuộm
band khác: Q-band, R-band, Tband, C-band, Nhuộm NOR

Karyotype được nhuộm band G của người
7
nam bình thường


2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NST
Phân tích Karyotype
- Đếm số lượng nhiễm sắc thể
trong một số tế bào nhất
định nào đó (metaphase
spread)
- Phân tích một cách cẩn thận
kiểu band của mỗi nhiễm
sắc thể trong các tế bào đã
lựa chọn
- Phân tích trực tiếp trên kính
hiển vi hoặc thơng qua ảnh
chụp

Hình bên: Sơ đồ NST cùng các band
khi sử dụng thuốc nhuộm Giemsa

8


2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NST
Ứng dụng của Phương

pháp lập NST đồ

Chẩn đoán trước sinh
bệnh di truyền bằng lập
nhiễm sắc thể đồ

9


2. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NST

10


3. DI TRUYỀN TẾ BÀO PHÂN TỬ
Lai tại chỗ phát huỳnh quang (Fluorescent In-Situ Hybridization – FISH)

11


3. DI TRUYỀN TẾ BÀO PHÂN TỬ
Lai tại chỗ phát huỳnh quang
Các mẫu dò tâm động (Centromeric Probes)
Những mẫu dò này chứa các trình tự DNA lặp lại được tìm thấy ở trong và
xung quanh tâm động của nhiễm sắc thể chuyên biệt. Thường dùng để xác
định các đột biến thể lệch bội.
Các mẫu dị trình tự duy nhất chun biệt NST (Chromosome-specific Uniquesequence Probes)
Các mẫu dò này chuyên biệt cho locus đơn đặc thù. Các mẫu dị trình tự đơn
nhất đặc biệt hữu dụng cho các lặp đoạn và mất đoạn siêu nhỏ.
Các mẫu dò đầu mút NST (Telomeric Probes)

Các mẫu dò này cần cho việc xác định các bất thường vùng tận cùng nhiễm sắc
thể “bí ẩn – cryptic”.
Các mẫu dị qt tồn bộ nhiễm sắc thể (Whole-Chromosome Paint Probes)
Các loại mẫu dò này rất hữu dụng cho việc mô tả các hiện tượng tái sắp xếp
phức tạp, chẳng hạn chuyển đoạn một cách tinh vi, và cho việc xác định vùng
12
nhiễm sắc thể được thêm, chẳng hạn các hoặc các vòng dư thừa


3. DI TRUYỀN TẾ BÀO PHÂN TỬ
Lai tại chỗ phát huỳnh quang
Kết quả xét nghiệm
FISH của bệnh nhân
mắc hội chứng
DiGeorge (mất đoạn
trên vùng 22q11).

13


3. DI TRUYỀN TẾ BÀO PHÂN TỬ

Sử dụng mẫu dò
vùng William (ELN)
để phát hiện hội
chứng William do
mất đoạn NST số 7
(7q11.23)

14

3. DI TRUYỀN TẾ BÀO PHÂN TỬ

Sơn phết NST chỉ ra
chuyển đoạn tương hỗ
giữa NST 3 (đỏ) và 20
(xanh)

15


4. CÁCH ĐẶT TÊN NHIỄM SẮC THỂ

p: Nhánh ngắn
q: Nhánh dài

16


4. CÁCH ĐẶT TÊN NHIỄM SẮC THỂ

17


4. CÁCH ĐẶT TÊN NHIỄM SẮC THỂ
Một số ký hiệu dùng mô tả bộ NST
Ký hiệu Ý nghĩa

Ký hiệu

Ý nghĩa

A→G

del

Mất đoạn (deletion)

1 → 22 Số các nhiễm sắc thể
thường

ins

Insertion (thêm đoạn)

X, Y

Nhiễm sắc thể giới tính

inv

Inversion (đảo đoạn)

p

Nhánh ngắn

dup

Duplication (lặp đoạn)

q

Nhánh dài

t

Translocation (chuyển đoạn)

cen

Tâm động (centromere)

i

Isochromosome (nhiễm sắc thể
đều)

s

Vệ tinh (satellite)

/:

Thể khảm

ace

NST không tâm (acentric)

[+/-]

Số hiệu nhiễm sắc thể: thừa/ thiếu
cả nhiễm sắc thể

dic

Nhiễm sắc thể hai tâm
(dicentric)

Ký hiệu
Thừa/ thiếu một phần nhiễm sắc
nhánh [+/-] thể

r

Nhiễm sắc thể vòng (ring)

rob

Các nhóm nhiễm sắc thể

Chuyển đoạn Robertson

18


4. CÁCH ĐẶT TÊN NHIỄM SẮC THỂ
Công thức mô tả nhiễm sắc đồ

- Gồm ba phần, cách nhau dấu phẩy:
1. Số lượng nhiễm sắc thể
2. Nhiễm sắc thể giới tính

3. Các rối loạn về số lượng và cấu trúc nhiễm sắc thể
- Ví dụ:
46, XY, del (5p): nam bị mất một phần nhiễm sắc thể số 5.
47, XX, +21: nữ bị hội chứng Down.
19


5. SỰ PHÂN BÀO
Chu trình tế bào và sự phân bào
- Chu trình tế bào được tính từ khi tế bào được sinh ra cho đến khi tế bào phân đơi tạo
hai tế bào mới
- Chu trình tế bào bao gồm hai pha chính:
- Gian kỳ: interphase, giai đoạn giữa các lần phân bào. Trong giai đoạn này tế bào
sinh trưởng, phát triển và chuẩn bị cho sự phân bào.
- Kỳ phân bào: M phase (mitotic phase), giai đoạn họat hóa sự phân chia tế bào. M
phase bao gồm quá trình phân chia nhân tế bào (mitosis) và sự phân chia tế bào
chất (cytokinesis)

- Đây là quá trình then chốt của di truyền vì:
Trong suốt chu trình tế bào, các thơng tin di truyền qui định tất cả các tính trạng
được chuyển từ tế bào mẹ sang tế bào con
20


5. SỰ PHÂN BÀO
Chu trình tế bào và sự phân bào

Một chu trình tế bào gồm interphase
và M phase

21


5. SỰ PHÂN BÀO
Chu trình tế bào và sự phân bào
Mỗi giai đoạn của chu trình tế bào liên quan mật thiết với nồng độ cyclin

22


5. SỰ PHÂN BÀO
Chu trình tế bào và sự phân bào

23


(a) The mitotic spindle in a
cultured animal cell, which has
been stained to show the
microtubules (green) emanating
from the two asters.

(b) Electron micrograph showing
two pairs of centrioles.

24

Các vi ống thoi phân bào
được cấu phần bởi các đơn
vị tubulin và có tính phân cực

Các đơn
vị tubulin

Việc loại bỏ các đơn vị tubulin khỏi các vi ống tại
kinetochore và có thể các phân tử vận động, là cần
cho di chuyển về các cực của các nhiễm sắc thể
trong anaphase

Đầu ㊉ của vi ống
quay về phía xa trung
thể…

Trung thể

…và đầu ㊀ của vi
ống hướng về trung
thể…

Các đơn vị
tubulin

Các vi ống thoi phân bào được cấu
phần bởi các đơn vị tubulin

Các vi ống dài ra và

ngắn lại chủ yếu ở
đầu ㊉
Nhiễm sắc thể
Các đơn vị tubulin
Kinetochore
Motor protein (protein vận động)
Vi ống

Trung thể
Các phân tử motor protein trên
kinetochore nhiễm sắc thể dịch
chuyển dọc theo vi ống…

Trung thể

…và, khi chúng hoạt
động, các đơn vị tubulin
được loại khỏi đầu ㊉…

Các vi ống dài ra và ngắn
lại ở cả đầu ㊉ và đầu ㊀

Trung thể
…và nhiễm sắc thể kéo
chính nó về phía trung thể

Nhiễm sắc thể

25