Một số vấn đề về di truyền học (đột biến)

Các đột biến trong sai hỏng đơn gen Có thể chia các loại đột biến tạo ra các alen gây bệnh thành hai loại chính: các đột biến điểm liên quan đến sự thay đổi của một bazơ nitơ duy nhất và các đột biến lớn liên quan đến sự thay đổi trình tự ADN với kích thước lớn hơn. Đối với mỗi loại bệnh, có thể có vài dạng đột biến khác nhau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một số vấn đề về di truyền học (đột biến) Một số vấn đề về di truyền học (đột biến)IV.4. Các đột biến trong sai hỏng đơngenCó thể chia các loại đột biến tạo racác alen gây bệnh thành hai loạichính: các đột biến điểm liên quanđến sự thay đổi của một bazơ nitơ duynhất và các đột biến lớn liên quan đếnsự thay đổi trình tự ADN với kíchthước lớn hơn. Đối với mỗi loại bệnh,có thể có vài dạng đột biến khác nhau.Ngoài ra, các cá thể bị bệnh cũng cóthể cùng lúc mang các gen đột biếnkhác nhau. Ví dụ, có khoảng 20%trường hợp bị bệnh máu khó độngdạng A do kết quả của đột biến lớngây ra. Các trường hợp còn lại là docác dạng đột biến điểm mà đến naycác nhà nghiên cứu đã tìm ra và mô tả250 kiểu đột biến khác nhau.Các đột biến điểmCác đột biến điểm gây nên các bệnhdi truyền có thể chia thành một sốkiểu sau:(1) Các đột biến sai nghĩa (misensemutations). Đây là những thay đổi củacác nucleotit trên phân tử ADN gâynên sự thay đổi bộ ba mã hóa cho mộtaxit amin dẫn đến sự thay thế bởi mộtloại axit amin khác trên phân tửprotein. Các đột biến sai nghĩa gâynên những hậu quả khác nhau đối vớiphân tử protein được mã hóa. Do hiệntượng thoái hóa của mã di truyền,những thay đổi liên quan đến vị tríbazơ thứ ba trong bộ ba mã hóathường không có ảnh hưởng đến phântử protein. Ngoài ra, nhiều sự thay đổithành phần bazơ nitơ dẫn đến sự thaythế của axit amin có đặc tính tương tựcó thể không làm thay đổi chức năngvà hoạt tính của phân tử protein.Chẳng hạn như đột biến ở bộ ba mãhóa CTT thành ATT làm thay thế axitamin kị nước là leucin bằng isoleucincũng là một axit amin kị nước khác.Tuy vậy, có nhiều ví dụ cho thấy cácđột biến sai nghĩa làm thay đổi rõ rệtchức năng của phân tử protein đượcmã hóa và vì vậy gây nên các bệnh ditruyền. Trong số này có thể kể đến độtbiến thay thế A bằng T trong gen mãhóa b-globin, một trong các chuỗipolypeptit hình thành nên phân tửhemoglobin. Đột biến này làm thayđổi bộ ba số sáu của gen thay đổi từGAG mã hóa cho axit glutamic thànhGTG mã hóa cho valin. Đột biến nàygây nên bệnh thiếu máu hồng cầuhình liềm do các tế bào hồng cầu bịbiến dạng thành hình liềm do thay đổisự kết dính của các phân tửhemoglobin. Các tế bào hồng cầu hìnhliềm có tuổi thọ ngắn gây nên hiệntượng thiếu máu và nằm trong cácmao mạch làm giảm khả năng cungcấp máu tới các cơ quan (chứng thiếumáu cục bộ).(2) Các đột biến vô nghĩa. Đây lànhững thay đổi của các nucleotit trênphân tử ADN làm chuyển một mã bộba mã hóa axit amin thành một mã bộba kết thúc vì vậy quá trình phiên mãsẽ kết thúc sớm hơn bình thường vàdẫn đến sự hình thành phân tử proteincó kích thước ngắn hơn. Các đột biếnvô nghĩa thường gây hậu quả nghiêmtrọng đối với phân tử protein được mãhóa, đặc biệt khi nó xuất hiện gần đầu5ơ của gen. Nhiều bệnh di truyềnkhác nhau đã được xác định có liênquan đến các đột biến vô nghĩa. Ví dụnhư đột biến C thành T ở bộ ba số 39trong gen mã hóa b-globin làm thayđổi mã bộ ba bình thường CAG quyđịnh glutamin thành TAG là một bộba mã kết thúc. Đột biến này gây nênsự kết thúc phiên mã sớm của phân tửmARN mã hóa cho b-globin dẫn đếnsự thiếu hụt một chuỗi polypeptit b vàgây nên dạng bệnh lý gọi là b-thalassemia với triệu chứng bệnhthiếu máu do phân tử hemoglobinbình thường không được tạo thành.(3)Các đột biến dịch khung : Nhữngđột biến này xảy ra do sự thêm vàohay mất đi của một hay một số bazơnitơ làm thay đổi khung đọc và mộttập hợp các bộ ba mã hóa mới đượchình thành kể từ điểm đột biến xảy ra.Đột biến dịch khung cũng thường gâynên hậu quả nghiêm trọng đối vớiphân tử protein được mã hóa, đặc biệtkhi đột biến xuất hiện gần đầu 5ơ củagen. Nhiều bệnh lý được mô tả liênquan đến đột biến dịch khung. Chẳnghạn đột biến dịch khung đã được tìmthấy là nguyên nhân gây nên bệnhmáu khó đông ở nhiều bệnh nhân mắccăn bệnh này. Trong đó bao gồm cáctrường hợp do mất đi 4 bazơ nitơ gâynên sự thay đổi khung đọc từ bộ bamã hóa thứ 50 và một đột biến thêm10 bazơ làm thay đổi khung đọc từ bộba mã hóa thứ 38. Cả hai kiểu độtbiến này đều gây triệu chứng bệnhnghiêm trọng.(4) Đột biến vị trí cắt intron. Đây lànhững đột biến làm thay đổi trình tựtín hiệu ở gần đầu 3’ hoặc 5’ của cácđoạn intron dẫn đến việc cắt intron saitrong quá trình hoàn thiện phân tửmARN ở sinh vật nhân chuẩn. Cácđột biến kiểu này cũng có thể xảy rabên trong intron tạo nên điểm cắtintron mới và vì vậy cũng dẫn đến sựcắt sai trình tự intron. Một loạt các độtbiến vị trí cắt intron được tìm thấyliên quan đến đột biến gen b-globinlàm thiếu hoàn toàn các chuỗi b-globin trong các cơ thể đồng hợp tửvà gây bệnh b-thalassemia.(5) Đột biến trình tự gen điều hòa.Các đột biến này xảy ra tương đốihiếm và ảnh hưởng đến việc điều hòahoạt động của gen, thường hoặc làmgiảm hoặc làm tăng mức độ biểu hiệncủa gen. Một đột biến như vậy đãđược xác định trong trình tự chỉ huycủa gen mã hóa protein đông máu (làprotein yếu tốX) cũng là ...