Tong quan ve di truyen nguoi sach quynh

BÀI 1
TỔNG QUAN DI TRUYỀN NGƯỜI
MỤC TIÊU:
- Trình bày được vai trò của ngành di truyền trong Y học hiện
đại
- Nắm được các khái niệm cơ bản về di truyền
- Hiểu được các yếu tố tác động bởi di truyền
- Trình bày được trình tự các phương pháp tiếp cận các bệnh lý
di truyền
I. VAI TRÒ CỦA NGÀNH DI TRUYỀN TRONG Y HỌC
HIỆN ĐẠI
Di truyền học và Di truyền Y học
Theo quan niệm của Bateson (1906), di truyền học
(genetics) là khoa học nghiên cứu các đặc tính di truyền và biến
dị vốn có của mọi sinh vật cùng với các ngun tắc và phương
pháp điều khiển các đặc tính đó. Ở đây, tính di truyền (heredity)
được biểu hiện ở sự giống nhau giữa con cái với cha mẹ; và tính
biến dị (variability) biểu hiện ở sự sai khác giữa cha mẹ và con
cái cũng như giữa các con cái với nhau.
Với những khái niệm hiện đại, di truyền học là khoa học
nghiên cứu các gien, nhằm giải thích các đặc điểm của chúng và
tìm hiểu cách các gien biểu hiện, quy định mọi tính trạng của các
sinh vật.
Di truyền Y học gồm các khía cạnh sau đây của Di truyền
người: những bệnh lý di truyền ở người, nền tảng di truyền
người có tương tác với tình trạng sức khỏe và với các bệnh lý
khác, di truyền lâm sàng, các xét nghiệm di truyền, dự phòng và
tham vấn.
II. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DI TRUYỀN
II.1. Gen:
12

- Đơn vị cơ bản của di truyền là nhân tố di truyền, còn gọi là
gen. Mỗi gen là một đoạn xác định DNA, được cấu thành từ 4
loại Nucleotide: adenine (A), cytosine (C), guanine (G), thymine
(T). DNA trong điều kiện tự nhiên có dạng chuỗi xoắn kép, trong
đó nucleotide ở mỗi chuỗi liên kết bổ sung với nhau. Mỗi chuỗi
có thể hoạt động như một khn để tổng hợp một chuỗi bổ sung
mới, đây là cách tự nhiên tạo nên những bản sao của gen mà có
thể di truyền lại cho đời sau.

Hình 1: Sự nhân đơi DNA. DNA tự nhân đơi dẫn đến hình
thành 2 sợi mới sử dụng nucleotides tự do của môi trường
(Nguồn: USMLE Road Map Genetics, 2008).
13


- Khi hai đoạn DNA tương ứng xác định khác nhau, chúng được
gọi là hai allele. Nêu một cá thể mang hại allele giống nhau tại
một vị trí xác định trên DNA, cá thể đó được gọi là đồng hợp (về
allele đó). Trong trường hợp hai allele khác nhau, có thể đó được
gọi là dị hợp.
- Nếu có hai allele cho một đoạn DNA xác định và allele phổ
biến hơn khơng chiếm đến 99% dân số, thì allele ít gặp hơn được
gọi là đa hình, allele thường gặp hơn gọi là allele gốc (wildtype).
DNA mã hóa RNA, RNA mã hóa cho protein
Q trình này:
- Nói lên mức độ quan trọng của từng thơng tin di truyền
- Tình trạng lý tưởng: thơng tin được bảo tồn, khơng có
thay đổi bất lợi

 Đôi khi trong một số trường hợp:
- DNA dịch trực tiếp thành protein (lab)
- Sao mã ngược: RNA thành DNA (retrovirus)
II.2. Sao mã - Dịch mã:
- Chuỗi nucleotide trong gen có thể được phiên mã và dịch mã
trong tế bào để tạo nên chuỗi các axit amin, gọi là polypeptide,
từ đó hình thành protein, là cơ sở vật chất trực tiếp hình thành
nên tính trạng (đặc điểm) của sinh vật. Trình tự của các axit amin
trong polypeptide của một protein tương ứng với trình tự của các
nucleotide trong gen. Trình tự này được biết với tên mã di
truyền. Trình tự của các nucleotide khơng chỉ xác định trình tự
các axit amin trong protein bậc I, mà từ đó cịn xác định cấu trúc
bậc cao hơn là protein bậc II và protein bậc III và bậc IV (nếu là
đa protein) gọi là cấu trúc ba chiều của phân tử protein 3D. Bậc
cấu trúc 3D này mới giúp protein có chức năng sinh học trong tế
bào sống.
- Protein thực hiện hầu hết các chức năng thiết yếu trong mọi
hoạt động sống của tế bào. Một thay đổi nhỏ của gen thường dẫn
đến thay đổi trình tự axít amin, do đó dẫn đến thay đổi cấu trúc
và chức năng của protein, thường gây ra đột biến có thể tác động
khơng nhỏ lên tế bào cũng như toàn bộ cơ thể sống.
14


- Tuy gen đóng một vai trị to lớn trong sự hình thành tính trạng
và mọi hoạt động của sinh vật, nhưng tác động của mơi trường
bên ngồi và cả những gì sinh vật đã trải qua cũng có vai trị rất
quan trọng, thậm chí tạo ra kết quả sau cùng của biểu hiện tính
trạng. Chẳng hạn, nhiều gen cùng quy định chiều cao của một
người, nhưng chế độ dinh dưỡng, luyện tập của người đó cũng

có ảnh hưởng khơng nhỏ.
II.3. Nhiễm sắc thể
- Trong phần lớn chu trình tế bào, DNA tồn tại dưới dạng sợi
mảnh liên kết với một số loại protein, gọi là chromatin, được
phân bố rải rác trong nhân.
- Khi tế bào bước vào pha S (pha tổng hợp), mỗi phân tử DNA
gốc được tự nhận đơi thành 2 phân tử DNA con cịn dính nhau ở
tấm động. Bước vào pha M (nguyên phân), phân tử DNA đóng
xoăn thành nhiễm sắc thể, gồm 2 sợi nhiễm sắc tử cịn dính nhau
ở tâm động. Bộ nhiễm sắc thể ở người là 2n = 46.
• Nam: 2n = 46 NST thường + XY
• Nữ: 2n = 46 NST thường + XX
- Tất cả các nhiễm sắc thể trong nhân có cấu trúc chung (hình 2).

Hình 2: Cấu trúc chung của NST (Nguồn: USMLE Road Map
Genetics, 2008).

15


- Vùng co xoắn nguyên phát là vùng hẹp nhất trên NST, dễ dàng
quan sát được. Vùng co xoắn nguyên phát này có chứa tâm động
(centromere).
- Tâm động là vị trí trên NST liên kết với các protein tâm động.
Trong kỳ giữa của nguyên phân, tâm động là nơi hai sợi nhiễm
sắc từ (chromatide) gắn kết với nhau. Vị trí này cũng là nơi gắn
kết với các sợi tơ vô sắc, giúp hai sợi chromatide tách rời nhau
có thể trượt về hai cực tế bào. Vị trí của tâm động, cịn gọi là chỉ
số tâm, giúp phan các NST có kích thước tương tự nhau.
- Tâm động chia nhiễm sắc thể thành hai cánh, thường một câu

ngắn hơn (cánh ngắn, p) và một cánh dài hơn (cánh dài, q).
III. CÁC YẾU TỐ TÁC ĐỘNG BỞI DI TRUYỀN
III.1. Dinh dưỡng tác động đến chiều cao:
- Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Nhật Bản, một chế độ
dinh dưỡng hợp lý sẽ tác động trực tiếp lên sự tăng trưởng thể
chất, tầm vóc và thể lực tối ưu. Dinh dưỡng đóng góp đến 32%
chiều cao của người, trong khi di truyền (gen của ơng bà, cha
mẹ) chỉ góp 23%. Ngồi ra, 20% quyết định từ chế độ vận động,
thể thao. Còn lại là yếu tố môi trường sống, ánh nắng mặt trời,
bệnh tật, chủng ngừa,…
III.2. Trí thơng minh:
- Câu hỏi rất được các nhà khoa học quan tâm cũng như phần lớn
mọi người quan tâm là trí thơng minh có được di truyền hay
không và bị tác động bởi yếu tố nào. Theo các nhà nghiên cứu,
cũng giống như chiều cao, khơng phải di truyền quyết định tất
cả. Có 60% trí thông minh do di truyền và 40% do môi trường
tác động như chế độ dinh dưỡng đầy đủ, môi trường học tập tốt
ngay từ nhỏ có ảnh hưởng nhiều đến trí thơng minh của một đứa
trẻ khi trưởng thành.
- Gen quy định sự thông minh nằm trên nhiễm sắc thể X, con gái
có 2 nhiễm sắc thể X nên sự phân bố tương đối rộng hơn con trai
khi chỉ có 1 nhiễm sắc thể X. Cho nên, phụ nữ có thể không quá
thông minh, nhưng tỷ lệ bị ngờ nghệch cũng ít, trong khi đàn ơng
có thể rất thơng minh, nhưng tỷ lệ bị ngờ nghệch cũng cao hơn
so với phụ nữ. Và vì nằm trên nhiễm sắc thể X, nên con trai
thông minh chắc chắn được sinh ra từ người mẹ thông minh.
16


III.3. Tính cách:

- Đã có nghiên cứu chỉ ra rằng hai em bé sinh đôi cùng
trứng, thông tin di truyền gần như tương đương hoàn toàn,
nhưng ở hoàn cảnh xã hội khác nha, hai đứa bé sinh đôi cùng
trứng biểu hiện tính cách trái ngược nhau. Như vậy mội trường
tác động khá nhiều đến tính cách. Tính cách đa phần được di
truyền từ cha, đặc biệt là con gái.
III.4. Năng khiếu:
- 75% năng khiếu của con cái được thừa hưởng từ cha mẹ,
nhưng cần phải được phát hiện sớm và trau dồi liên tục.
III.5. Các yếu tố khác:
- Mắt: mắt to thường được di truyền cho thế hệ sau. Nếu
cha mắt to, mẹ mắt nhỏ thì con sinh ra có mắt to, hoặc ít nhất là
trung bình của cha mẹ cộng lại, chứ không nhỏ như mắt mẹ.
- Lông mi: lông mi dài là do di truyền, cha hoặc mẹ chỉ
cần một người có lơng mi dài thì đa phần sinh con lơng mi dài.
-Mũi: sóng mũi cao, to là do di truyền. Một người trong
cha mẹ có sóng mũi thẳng thì đa phần sinh con có mũi thẳng.
Gen di truyền này kéo dài đến lúc trẻ trưởng thành.
-Hói đầu: về cơ bản hói đầu truyền cho con trai. Về cơ
bản cha hói đầu thì 50% con trai hói đầu.
IV. BỆNH DI TRUYỀN
- Trong Y khoa, các bệnh lý di truyền có thể được chẩn đốn
bệnh nhân trưởng thành, trẻ em, sơ sinh, hay chẩn đốn trước
sinh, hay thậm chí chẩn đoán tiền làm tổ.
* Phương pháp tiếp cận các bệnh lý di truyền:
Lựa chọn phương pháp khảo sát cần cân nhắc đến những dấu
hiệu ghi nhận được trên bệnh nhân, tuổi bệnh nhân...
1/ Lâm sàng và các xét nghiệm cơ bản
Đây là điểm khởi đầu để tiếp cận một bệnh nhân nghi ngờ có
bệnh lý di truyền.

- Khám lâm sàng, ghi nhận bệnh sử là cơ sở phân loại ban đầu;
- Phân tích cây gia hệ có thể giúp xác định cách di truyện của
bệnh lý, những cá thể có nguy cơ cao;
- Những xét nghiệm căn bản như chụp X quang CT scan, MRI,
các chỉ số sinh hóa... giúp xác định rõ cơ quan bị ảnh hưởng mức
17


độ... Trong một số trường hợp, các kết quả này có thể giúp
khẳng định hoặc loại trừ một chẩn đốn.
2/ Các xét nghiệm di truyền
Các xét nghiệm di truyền có thể xác định hoặc phủ định chẩn
đoán.
Nhiễm sắc thể đồ, FISH là những xét nghiệm di truyền tế bào cơ
bản, có khả năng sàng lọc ban đầu cao, giúp định hướng cho
những xét nghiệm chuyên biệt hơn.
Những xét nghiệm di truyền phân tử như: phân tích bằng
Southern-Blot, CGH-array, PCR định lượng, giải trình tự, phân
tích dấu ấn di truyền... cung cấp những thơng tin chính xác,
chun biệt liên quan đến bệnh lý.
-Bệnh di truyền là bệnh mà yếu tố môi trường đóng vai trị trong
bệnh sinh ở nhiều mức độ và có thể tương tác:
1. Thường được phát hiện bởi bác sĩ di truyền
2. Mơi trường khơng có vai trị trong bệnh sinh
3. Do rối loạn ở mức độ siêu vi thể của gen
 Câu hỏi đặt ra là hiểu biết bộ gen người là cần thiết
không?
ĐỀ ÁN BỘ GEN NGƯỜI (THE HUMAN GENOME
PROJECT - HGP)
1. Lịch sử

Khởi đầu, đây là một dự án 15 năm, điều phối bởi U.S.
Department of Energy and the National Institutes of Health thực
hiện với sự hợp tác nghiên cứu của nhiều quốc gia (Hoa Kỳ,
Anh, Trung Quốc, Nhật, Pháp, Đức).
NST 22 được giải trình tự xong đầu tiên. Đề án Bộ gie được
hoàn thành vào năm 2003
2. Mục tiêu
Đề án Bộ gien người nhắm đến các mục tiêu chính sau đây:
- Giải trình tự tồn bộ bộ gien người;
- Phân tích trình tự DNA thu nhận được bằng các phần mềm tiên
đoán gien và tiên đoán các vùng liên kết với gien
18


(geneassociated regions: bao gồm các promotor và các vùng điều
hòa khác như enhancer, silencer, isolator...);
- Trữ thông tin trong các ngân hàng dữ liệu online cho phép các
nhà khoa học trên khắp thế giới sử dụng, Phát triển các công cụ
và phương pháp nghiên cứu di truyền học;
- Chuyển giao các kỹ thuật nghiên cứu cho các cơ sở nghiên cứu
tư nhân;
- Bàn luận và định hướng giải quyết các vấn đề y đức, luật, ảnh
hưởng xã hội của việc xác định tồn bộ thơng tin di truyền của
người.
3. Phương pháp
- Giải trình tự tồn bộ bộ gien: cắt đoạn DNA bằng sóng siêu
âm, giải trình tự các đoạn nhỏ, sắp xếp lại thứ tự.
- Phát triển các phần mềm tiên đoán gien và tiên đoán các vùng
liên kết với gien. Sử dụng các phần mềm này phân tích tồn bộ
chuỗi DNA người đã thu được.

- Tích hợp với các thơng tin có sẵn (từ thực nghiệm), phát triển
các website Di truyền học người, cho phép người quan tâm tìm
kiếm thông tin và tải về các dữ liệu để sử dụng.
4. Những lợi ích của việc tìm ra bộ gen người
Sau đây là một số những kết quả chính của Đề án Bộ gien người:
- Định nghĩa lại GEN.
- Tiên đoán các gen
- Giả thiết về sự biểu hiện của các gen, chẩn đoán bệnh
- Đánh giá nguy cơ đột biến, giảm các di truyền đột biến
- Thông tin về tiến hóa
5. Những bất lợi của việc tìm ra bộ gen người
Vấn đề pháp lý, kinh doanh thông tin di truyền, sử dụng thơng
tin di truyền có được đảm bảo khơng như tính cơng bằng, riêng
tư, bảo mật…
V. MỘT SỐ VẤN ĐỀ XÃ HỘI LIÊN QUAN:
V.1. Ưu sinh học (eugenics):
-Thuật ngữ ưu sinh học là một phong trào sinh học-xã hội, “ủng
hộ việc sử dụng các phương thức nhằm cải thiện cấu tạo gen của
dân số” như giảm tần số gen xấu (phát hiện bệnh di truyền, bệnh
19


đột biến…thì khơng sinh con) và tăng tần số gen tốt (ở Mỹ, mỗi
năm có hơn ngàn ca em bé được sinh ra từ tinh trùng chọn lọc).
- Ưu sinh học sau đó bị Đức quốc xã lạm dụng (diệt những
chủng tộc không mong muốn - thanh trừng chủng tộc, tiến hành
thí nghiệm nghiên cứu trên người, tận diệt người Do Thái.
V.2. Đạo đức sinh học (nhân bản vơ tính)
- Về mặt lý thuyết thì khơng thành cơng, nhưng cơ bản đã có bộ
gen người nên có khả năng việc nhân bản người vơ tính trong

tương lai là có thật.
- Việc nhân bản vơ tính người sẽ ảnh hưởng rất nhiều mặt đến cá
nhân nói riêng và xã hội nói chung. Dấu vân tay, DNA, thông số
sinh trắc học…. của một người sẽ khơng cịn là duy nhất, hồi
sinh người chết, sinh con duy trì nịi giống sẽ chỉ là lựa chọn khi
con người có thể tự tạo ra bản sao……
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1/ Emery's Elements of Medical Genetics 15th, 2017
2/ USMLE Road map genentics, 2008

CÂU HỎI LƯỢNG GIÁ
1. Các Dideoxynucleotide A, T, G, C:
A. Là thành phần cơ bản tổng hợp nên mạch DNA mới
B. Làm mồi khởi phát quá trình tổng hợp DNA
C. Khiến quá trình tổng hợp mạch DNA ngưng lại
D. Giữ hai mạch đơn DNA đã biến tính ln tách rời nhau
2. Các xét nghiệm sau được xem là chuyên biệt để chẩn đoán
bệnh di truyền, TRỪ MỘT:
A. Siêu âm bụng
B. Karyotype
C. FISH
D. Khảo sát sản phẩm của gen
E. Xét nghiệm DNA

20