Nguyên lí di truyền tế bào lâm sàng Môn Xác suất thống kê y học | Trường Đại học Huế

NGUYÊN LÍ DI TRUYỀN TẾ BÀO LÂM SÀNG
1. Di truyền tế bào lâm sàng là gì?
- Nghiên cứu về nhiễm sắc thể người, cấu trúc và sự di truyền, ứng dụng vào thực hành di truyền y học
- J.H.Tijo ( người Mĩ gốc Indonexia) và A.Levan ( Thụy Điển) là 2 người cùng tìm ra số lượng
NST trong tế bào người là 46 NST, trong tế bào sinh dục có 23 NST. Năm 1842 đã tìm ra NST
và đến năm 1956, 2 người trên tìm ra số lượng NST. Đánh dấu bước quan trọng trong nghiên cứu về di truyền y học. 2. Chu kỳ tế bào:
- Có thể quan sát tế bào ở giữa kì đầu và kì giữa.
- Kỹ thuật phân tích NST:
• Kỹ thuật di truyền tế bào: sử dụng nuôi cấy tế bào bằng cách nhuộm, thường sử dụng tế
bào tủy xương, máu, dịch ối,... để làm xét nghiệm. Quy trình nuôi cấy tế bào: lấy máu
ngoại vi – lipho không còn phân chia nữa ( tủy xương, dịch ối,...) đưa vào môi trường
nuôi cấy 37oC từ 2 – 3 ngày Dừng tế bào ở kì giữa bằng Colcemid- tác động vào hệ
thống vi ống thoi vô sắc Đưa vào môi trường nhược trương để tế bào phồng to ra
Dung dịch cố định Làm tiêu bản NST Quan sát kính hiển vi Lập karyotype.
Phương pháp nhuộm hay dùng là Nhượm Band G: Vùng giàu GC có màu sáng. Vùng
giàu AT màu sẫm. Nhượm Band Q: vùng giàu AT màu huỳnh quang. Nhuộm Band R:
vùng giàu AT màu sáng, vùng giàu GC màu sẫm hoăc sử dụng đèn huỳnh quang cho
Band R: vùng giàu GC màu huỳnh quang. Ngoài ra còn có Band C, Band NOR.
• Kỹ thuật di truyền tế bào- phân tử
• Kỹ thuật di truyền phân tử
- Nguyên lí của việc lập karyotype:
• NST tương đồng là NST giống nhau về hình dạng kích thước nhưng khác nhau về nguồn gốc.
• NST tâm giữa ( Metacentric) – tâm lệch ( Submetacentric) – tâm đầu ( Acrocentric).
• NST tâm đầu mút ( Telocentric) chỉ có một nhánh, là một loại bất thường NST.
• Karyotype băng G chuẩn: 400 – 550 băng:
o Xét nghiệm đầu tay trong chẩn đoán bất thường NST.
o Phát hiện được: bất thường số lượng NST. Bất thường cấu trúc >= 5- 10 Mb.
o Độ nhạy có thể thấp hơn trong những vùng genome kém đặc hiệu.
• Karyotype độ phân giải cao: #850 băng.
o Phát hiện được bất thường cấu trúc tinh vi ( 2- 3Mb).
o 1980s: phát hiện nhiều hội chứng vi mất đoạn.
- Nhuộm băng bằng ký thuật SKY – sử dụng các chất huỳnh quang. Phát hiện được một số bất
thường như chuyển đoạn, đảo đoạn.
- Các loại bất thường NST:
• Đột biến số lượng: đa bội, lệch bội.
• Đột biến cấu trúc: cân bằng (không làm mất hoặc thêm ADN) , không cân bằng.
• Trong tần suất bất thường NST trong nghiên cứu trên 68.000 trẻ sơ sinh: bất thường về
số lượng chiếm nhiều hơn, trong bất thường về số lượng thì bất thường về NST giới tính
nhiều hơn NST thường. Trong bất thường về cấu trúc: tần suất cân bằng nhiều hơn không cân bằng. - Hậu quả:
• Mức độ biểu hiện kiểu hình:
o Cân bằng hoặc không cân bằng vật chất di truyền ( NST không cân bằng: Bất
thường sinh dục, chậm phát triển tâm thần, vận động, các hội chứng...). NST cân
bằng: phần lớn có kiểu hình bình thường, thế hệ sau có nguy cơ bất thường do
giảm phân cho giao tử mất cân bằng bất thường thai sản, trẻ sau sinh...)
o Các gene đặc biệt bị ảnh hưởng
o Khả năng di truyền cho thế hệ sau ( khả năng cho giao tử bình thường, cân bằng hoặc không cân bằng)
- Cơ chế của bất thường NST:
• NST và nguyên phân: xảy ra ở tế bào sinh dưỡng hay tb soma, tinh nguyên bào hay noãn
nguyên bào ( tế bào mầm sinh dục).
• Giảm phân nhân đôi 1 lần, phân bào 2 lần. Giảm phân xảy ra ở nữ lúc sơ sinh ( nhân đôi
xảy ra lúc thai kì tuần thứ 18, sau khi sinh ra ở giai đoạn sau sinh có hiện tượng giảm
phân xảy ra), nam lúc trưởng thành.
- Đột biến số lượng NST:
• Lưỡng bội ( diploid) 2n= 46 • Đơn bội n= 23
• Dị bội ( heteroploid): Các trường hợp bất thường về số lượng NST.
o Chỉnh bội ( euploid): bội số của n ( 2n, n, đa bội)
o Đa bội ( polyploid): bội số của 2n và > 2n. Hai dạng chính: Tam bội ( Triploidy) 3n=69
o Lệch bội ( aneuploid): bất thường số lượng thiếu 1 hoặc thừa 1 hoặc 1 số NST • Cơ chế tam bội:
o Một trứng được thụ tinh bởi 2 tinh trùng
o Một trứng và một thể định hướng ( polar cell) thụ tinh bởi 1 tinh trùng.
o Rối loạn phân li NST trong giảm phân tạo ra 2 giao tử: trứng 2n thụ tinh với
tinh trùng bình thường, trứng bình thường thụ tinh với inh trùng 2n.
• Cơ chế của tứ bội:
o Rối loạn phân ly NST trong nguyên phân: nhân đôi nhưng không phân ly toàn bộ NST.
o Rối loạn phân ly NST trong giảm phân tạo ra giao tử 2n Trứng 2n thụ tinh với tinh trùng 2n. • Lệch bội:
o Thể đơn nhiễm ( monosomy)
o Thể tam nhiễm ( trisomy) o Tetrasomy, pentasomy...
- Đột biến cấu trúc NST:
• Mất đoạn đầu mút ( terminal deletion) – Không cân bằng
• Mất đoạn giữa ( kẽ) ( interstitial deletion) – Không cân bằng
• Nhân đoạn ( duplication) – Không cân bằng
• Nhiễm sắc thể đều ( isochromosome) – Không cân bằng
• Nhiễm sắc thể vòng ( ring chromosome) – Không cân bằng
• Chèn đoạn ( insertionn) – Cân bằng
• Chuyển đoạn tương hỗ ) reciprocal translocation) – Cân bằng
• Hai vợ chồng đi xét nghiệm, người vợ bình thường, người chồng xảy ra chuyển đoạn
giữa 7 và 11. Vì sao người vợi bị sẩy thai liên tiếp? – Do hợp tử bất thường giao tử
người chồng bất thường.
• Chuyển đoạn Robertson ( Robertsonian translocation) – Cân bằng. Vì nhánh ngắn của
NST không mang gen quan trọng nên có đứt gãy cũng không ảnh hưởng đến vật chất di truyền,
• Đảo đoạn quanh tâm ( pericentric inv): có thay đổi vị trí nhánh ngắn nhánh dài, vị trí
tâm, dễ nhận ra – Cân bằng
• Đảo đoạn ngoài tâm ( paracentric inv) – Cân bằng ( ko bị bất thường về kiểu hình như có
thể cho giao tử bất thường, phức tạp)
- Kỹ thuật Di truyền tế bào – phân tử:
• Độ phân giải cao hơn và đặc hiệu hơn karyotype băng G.
• Không phân tích được toàn genome, cần định hướng của lâm sàng để chọn probe phân tích vùng đích
-QG-PCR: khuếch đại các vùng STR, đánh giá số lượng NST ( chẩn đoán trước sinh các trisomy 21, 18, 13). - Microarray và Array- CGH:
• Phân tích được toàn genome để phát hiện thừa/ thiếu số bản sao với độ phân giải cao.