Chương 10: Di truyền đa yếu tố

Di truyền đa yếu tố là kiểu di truyền trong đó tính trạng hoặc bệnh là kết quả của sự phối hợp phức tạp giữa các yếu tố di truyền và môi trường. Hầu hết các dị tật bẩm sinh như tật khe hở môi, hàm, các khuyết tật của ống thần kinh v.v... và rất nhiều bệnh phổ biến ở người trưởng thành như ung thư, bệnh tim mạch, tâm thần phân liệt, đái đường v.v... đều được di truyền theo kiểu này. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 10: Di truyền đa yếu tố Chương 10 Di truyền đa yếu tố Di truyền đa yếu tố là kiểu di truyền trong đó tính trạng hoặc bệnh làkết quả của sự phối hợp phức tạp giữa các yếu tố di truyền và môi trường.Hầu hết các dị tật bẩm sinh như tật khe hở môi, hàm, các khuyết tật củaống thần kinh v.v... và rất nhiều bệnh phổ biến ở người trưởng thành nhưung thư, bệnh tim mạch, tâm thần phân liệt, đái đường v.v... đều được ditruyền theo kiểu này.I. Các đặc tính của kiểu di truyền đa yếu tố1. Kiểu di truyền cơ bản (the basic model) Các gene riêng lẽ chi phối các tính trạng như tính trạng chiều caotrong trường hợp di truyền đa yếu tố cũng phân ly và tổ hợp theo kiểuMendel trong quá trình di truyền, sự khác nhau cơ bản ở đây là chúngkhông tác động riêng rẽ mà phối hợp với nhau để cùng chi phối một thứtính trạng. Trong quần thể, kiểu di truyền này có kiểu phân bố hình chuông. Đểdễ hiểu chúng ta hãy xét một ví dụ minh họa cho kiểu phân bố này bắt đầubằng trường hợp đơn giản nhất. (a) (b) Hình 1: Đồ thị mô tả sự phân bố chìều cao trong quần thể với sự chi phối của (a) 2 cặp gene và (b) nhiều cặp gene. Giả sử chiều cao được quy định bởi 2 gene không allele A,a và B,bnằm trên 2 locus khác nhau. Trong quần thể khi đó sẽ có 9 kiểu tổ hợpgene với các tần số khác nhau: AABB, AAbb, aaBB, aabb, AaBB. AABb, 1Aabb, aaBb và AaBb. Chúng sẽ cho 5 kiểu hình khác nhau trong quần thểứng với số gene trội trong kiểu gene. Trên đồ thị có thể thấy sự phân bốnhư hình 1a. Trong trường hợp có nhiều gene và nhiều yếu tố môi trường cùngtham gia vào việc hình thành tính trạng chiều cao. Mỗi yếu tố sẽ đóng mộtvai trò nhỏ trong việc hình thành nên chiều cao của cá thể. Khi đó trongquần thể sẽ quan sát thấy rất nhiều kiểu hình khác nhau, giữa các kiểu hìnhchỉ có một sự khác biệt rất nhỏ làm cho đồ thị phân bố của tính trạng chiềucao có hình chuông (hình 1b).2. Ngưỡng tác động (the threshold model) Các bệnh di truyền đa yếu tố biểu hiện theo kiểu có hoặc không biểuhiện trên cá thể. Sự biểu hiện này của bệnh được giải thích dựa trên sựphân bố khả năng mắc (liability distribution) của bệnh này trong quần thể(hình 2 a và b). Những nguời ở phía thấp của phân bố sẽ có ít nguy cơ pháttriển bệnh (nghĩa là có ít allele hoặc yếu tố môi truờng gây bệnh). Trongkhi đó những người ở phia cao của đồ thị sẽ có nhiều nguy cơ mắc bệnhhơn (do có nhiều gene và các yếu tố môi trường gây bệnh hơn). Đối với các bệnh di truyền đa yếu tố, một bệnh muốn biểu hiện phảivượt qua được ngưỡng mắc bệnh (threshold of liability). Dưới ngưỡng nàycá thể vẫn bình thường nhưng nếu trên ngưỡng này thì cá thể sẽ mắc bệnh. Một ví dụ cho kiểu biểu hiện theo ngưỡng này là tật hẹp môn vị(pyloric stenosis) bẩm sinh, một bệnh gây ra do hẹp hoặc trít môn vị. Trẻcó biểu hiện lâm sàng nôn mữa, táo bón và giảm cân, bệnh đôi khi khỏi tựnhiên nhưng đôi khi cần phải phẫu thuật (a) (b)Hình 2: (a) Phân bố khả năng biểu hiện của một bệnh di truyền đa yếu tố trongquần thể đối với người nam và (b) Phân bố khả năng biểu hiện của một bệnh ditruyền đa yếu tố trong quần thể đối với người nữ (trong tật hẹp môn vị bẩm sinh) Tỷ lệ mắc của bệnh này khoảng 3/1000 trẻ sinh sống ở người datrắng, phổ biến ở nam hơn ở nữ (1/200 nam và 1/1000 nữ). Sự khác nhau 2trong tỷ lệ mắc giữa hai giới phản ảnh hai ngưỡng khác nhau trong sựphân bố khả năng mắc bệnh: thấp hơn ở nam và cao hơn ở nữ (hình 2 avà b). Ngưỡng thấp hơn ở người nam chứng tỏ rằng cần ít yếu tố gây bệnh(gene và môi trường) hơn để bệnh có thể biểu hiện được ở người nam vàtrái lại ngưỡng cao hơn ở người nữ chúng tỏ rằng muốn gây bệnh ở ngườinữ cần phải có sự tham gia của nhiều yếu tố gây bệnh hơn so với ngườinam.II. Nguy cơ tái phát Trong khi nguy cơ tái phát có thể được đưa ra một cách chắc chắnđối với các bệnh di truyền đơn gene thì đối với bệnh di truyền đa yếu tốviệc đưa ra nguy cơ tái phát thường khó khăn hơn rất nhiều. Nguyên nhânlà do không biết rõ (1) số lượng gene đã đóng góp vào quá trình gây bệnh;(2) cấu trúc kiểu gene chính xác của bố mẹ và (3) phạm vi tác động củacác yếu tố môi trường. Đối với hầu hết các bệnh di truyền đa yếu tố, nguy cơ tái phát đượcđưa ra dựa trên việc quan sát trực tiếp các dữ kiện liên quan đến sự xuấthiện của bệnh đã thu thập được trên một số lượng lớn gia đình có ngườimắc bệnh vì vậy nó được gọi là nguy cơ kinh nghiệm (empiric risk). Ví dụ: ở Anh qua nghiên cứu cho thấy có khoảng 5% anh chị emruột của người mắc tật của ống thần kinh có nguy cơ mắc bệnh. Như vậymột cặp bố mẹ người Anh nếu đã có một đứa con mắc tật của ống thầnkinh thì nguy cơ tái phát sẽ là 5%. Vì các yếu tố nguy cơ thay đổi giữa các loại bệnh khác nhau nê ...