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.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đột biến chuyển đoạn NST Đột biến chuyển đoạn NSTChuyển đoạn (translocation)Chuyển đọan là di chuyển của một đoạnnhiễm sắc thể từ một nhiễm sắc thể này sangmột nhiễm sắc thể khác, không tương đồngvới nó và gây ra sự cấu trúc lại nhiễm sắcthể đáng kể.Có hai kiểu chuyển đọan: (i) chuyển đoạngiữa (interstitial translocation) là sự dichuyển một đoạn cho một nhiễm sắc thểkhác mà không nhận lại, tức chuyển đoạnkhông thuận nghịch; và (ii) chuyển đoạnthuận nghịch (reciprocal translocation), tứccó sự trao đổi qua lại hai chiều. Kiểu thứ haiphổ biến hơn. Nếu như hai đoạn được nối lạitrong chuyển đọan thuận nghịch tạo ra haichiếc có kích thước lớn và hai chiếc kia bé,thì các nhiễm sắc thể được chuyển đoạn cókích thước bé hơn thường bị biến mất. Khiđó, số lượng nhiễm sắc thể bị giảm đi do sựtrao đổi nhiễm sắc thể. Như thế, các chuyểnđọan có thể làm thay đổi cả kích thước lẫnvị trí tâm động.Những cá thể dị hợp về chuyển đoạn chỉsinh ra khoảng một nửa số con bình thường;hiện tượng đó được gọi là bán bất dục(semi-sterility). Khi các thể dị hợp chuyểnđoạn trải qua giảm phân sẽ cho ra khoảngmột nửa số giao tử chứa cả hai phần củachuyển đoạn thuận nghịch và khoảng mộtnửa kia chứa cả hai nhiễm sắc thể bìnhthường. Số giao tử còn lại chỉ chứa mộtphần của chuyển đọan và một nhiễm sắc thểbình thường; các giao tử loại này sẽ gây chếthợp tử do mất cân bằng về vật chất ditruyền.Điển hình là trường hợp chuyển đọanRobertson (Robertsonian translocation),trong đó các vai dài của hai nhiễm sắc thểtâm đầu không tương đồng gắn với nhau vàchỉ có một tâm động (hình 3.20b). Cònnhiễm sắc thể tâm đầu bị đứt gãy ở vai dàivà đoạn đứt từ nhiễm sắc thể kia được nốilại thường biến mất trong quá trình phân bàohoặc sau vài thế hệ. Các chuyển đọanRobertson có ý nghĩa quan trọng trong ditruyền 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 bêndưới cho thấy sự đứt - nối của hai nhiễmsắc thể không tương đồng tạo ra kiểuchuyển đoạn này. Mũi tên (↓) chỉ cácđiểm đứt.Mặc dù các chuyển đọan có thể tạo ra cácnhiễm sắc thể bình thường, song chúng cũngcó thể gây ra nhiều bệnh di truyền ở người.Chẳng hạn, khoảng 5% số người mắc hộichứng Down (Down syndrome) có một bốmẹ là dị hợp về một chuyển đọan. Cụ thểtrong trường hợp này, vai dài nhiễm sắc thể21 (đọan 21q) bị đứt ra và gắn vào chỗ đứttrên vai ngắn nhiễm sắc thể 14; người bốhoặc mẹ này ở trạng thái dị hợp với kiểuhình bình thường, nhưng có nguy cơ gây hộichứng Down ở đời con do sự phân ly saihình xảy ra trong giảm phân. Theo nguyêntắc, khi giảm phân, thể dị hợp chuyển đoạncó thể tạo ra bốn loại giao tử, với xác suấtngang nhau, thuộc hai nhóm có bộ nhiễmsắc 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 tửbình thường [14 ; 21] sẽ cho ra bốn kiểu hợptử 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 : Thểmột 21 : Thể ba 21(46) (45)(45; chết) (46)Bởi vì các cá thể nhận được chỉ một nhiễmsắc thể 21 sẽ bị chết, nên chung cuộc cókhoảng 1/3 số trẻ sống (từ một thể dị hợpchuyển đoạn như vậy) được kỳ vọng là mắchội chứng Down. Trên thực tế, tỷ lệ này thấphơn 1/3, chủ yếu là do một số cá thể khôngsống sót được ở thời kỳ thai.Cần lưu ý rằng, nguyên nhân này của hộichứng Down đưa ra các gợi ý cho tư vấn ditruyền (genetic counseling) ở chỗ: (1) Hộichứng Down có thể tái diễn ở các con cáicủa một kiểu nhân dị hợp về chuyển đoạn,trong khi đó hội chứng Down bình thườngthì không tái diễn trong các anh chị em ruộtvì vô sinh (xem mục 2.2 dưới đây). (2) Mộtnửa số anh chị em ruột bình thường về kiểuhình của các cá thể Down chính họ lại lànhững thể dị hợp về chuyển đọan, và do đócó thể sinh ra con cái bị Down.Ở nước ta, theo Nguyễn Văn Rực (2004), cókhoảng 6% trường hợp hội chứng Down docác thể chuyển đoạn gây ra, bao gồm cácdạng t(14q; 21q), t(21q; 21q) và t(21q; 22q).Trên hình 3.21 trình bày cơ chế hình thànhcác loại giao tử từ người nữ thuộc dạngchuyển đoạn t(21q; 22q) và sự thụ tinh giữamột trứng bất thường có nhiễm sắc thể 22được chuyển đoạn 21q (ký hiệu là:23,X,+21q) với tinh trùng bình thường(23,X) tạo ra hội chứng Down thuộc dạngchuyển đoạn (46,XX, +21q). (a) (b)Hội chứng Down do thể chuyển đoạndạng t(21q; 22q) gây ra: (a) Sự hình thànhcác loại giao tử khác nhau từ người nữt(21q; 22q); và (b) Sự thụ tinh giữa mộttrứng bất thường (23,X,+21q) với tinh trùngbình thường (23,X) tạo ra hội chứng Downchuyển đoạn dạng (46,XX, +21q). ...