Sau đây là một số khái niệm cơ bản về bất thường di truyền gồm phân loại bất thường và tính chất di truyền.
1. Bất thường di truyền là gì?
Đơn vị cơ bản nhất của hệ di truyền được gọi là các nucleotide (nu), có 4 loại nu A, T, G, C sắp xếp thứ tự liên tiếp tạo thành 1 chuỗi ADN, chuỗi này quấn quanh các lõi phân tử protein gọi là histone, xoắn kép nhiều lần tạo ra nhiễm sắc thể.
Gen là một đoạn của chuỗi ADN, có chức năng riêng biệt, quy định tổng hợp phân tử protein để tham gia vào các hoạt động trong cơ thể. Hiện nay có khoảng hơn 20.000 gen đã được báo cáo trong cơ sở dữ liệu hệ gen người.
Bộ NST ở người có 23 cặp NST tương đồng (46 chiếc), 23 chiếc có nguồn gốc từ tinh trùng người bố và 23 chiếc có nguồn gốc từ trứng người mẹ. Bộ di truyền này thừa hưởng và duy trì tương đối ổn định qua các thế hệ.
Khi vật chất di truyền thay đổi, con người có nguy cơ mắc bệnh lý di truyền.
2. Phân loại bất thường di truyền
Có một số dạng bất thường di truyền chính như sau:
2.1. Bất thường số lượng nhiễm sắc thể: là tình trạng thừa hoặc thiếu NST trong cặp tương đồng.
- Hội chứng Down (47,+21): thừa 1 NST số 21
- Hội chứng Turner (45,X): thiếu 1 NST giới tính X
- Thể tam bội (3n): thừa 1 bộ 23 NST (69 NST thay vì 46 NST như bình thường)
2.2. Bất thường cấu trúc nhiễm sắc thể
- Mất đoạn: một đoạn của NST bị mất đi. Độ ảnh hưởng của mất đoạn phụ thuộc vào loại NST, vị trí, kích thước và các gen trong đoạn mất này.
- Lặp đoạn: một đoạn của NST thừa ra. Độ ảnh hưởng của mất đoạn phụ thuộc vào loại NST, vị trí, kích thước và các gen trong đoạn lặp này.
- Đảo đoạn: 1 đoạn NST bị đứt gãy, xoay 180 độ và gắn vào vị trí ban đầu. Phần lớn các đảo đoạn không gây ảnh hưởng tới cơ thể, trừ 1 số trường hợp đảo đoạn gây đứt gãy các gen tại vị trí đảo đoạn, gây bệnh cho cơ thể.
- Chuyển đoạn cân bằng: hai hay nhiều đoạn của các NST không tương đồng bị đứt gãy và gắn vào NST khác. Trường hợp chuyển đoạn đặc biệt là Robertsonian (hòa hợp tâm giữa 2 NST tâm đầu tạo thành 1 NST mới). Phần lớn các chuyển đoạn cân bằng không gây ảnh hưởng tới cơ thể, trừ một số chuyển đoạn gây fusion gen (dung hợp gen) trong bệnh lý ung thư máu, hoặc chuyển đoạn gây đứt gãy gen tại vị trí chuyển đoạn. Tuy nhiên, chuyển đoạn cân bằng trên bố mẹ ảnh hưởng tới thế hệ tiếp theo do mất cân bằng vật chất di truyền các NST chuyển đoạn, với nguy cơ thai sảy lưu liên tiếp hoặc thai dị tật (tỷ lệ 50%).
- Đột biến gen: là thay đổi di truyền xảy ra trong 1 gen, mức độ thay đổi từ 1 nu, 1 vài nu liên tiếp hoặc 1 đoạn gen thừa hoặc mất, gây ảnh hưởng chức năng của gen đó.
3. Phân loại di truyền đột biến gen
- Bệnh đơn gen: đột biến gây bệnh làm mất chức năng 1 gen sẽ biểu hiện bệnh trên cá thể mang đột biến
- Bệnh đa gen, đa nhân tố: đột biến trên nhiều gen, tương tác với các yếu tố môi trường mới gây bệnh trên cá thể mang đột biến
- Di truyền ngoại gen (epigenetics): trình tự trên chuỗi ADN không thay đổi, nhưng các yếu tố môi trường (ăn uống, lối sống, dùng thuốc, tác nhân ung thư,…) thay đổi cơ chế hoạt động của gen (tắt/bật gen hoạt động sai quy trình) gây ra bệnh lý.
- Bệnh lý ty thể: ngoài các ADN trong nhân tế bào, cơ thể chúng ta còn 1 hệ gen trong các bào quan gọi là ty thể (nhà máy sản xuất năng lượng nằm trong tế bào chất), hệ gen này (mtDNA) khi đột biến có thể gây một số bệnh lý ty thể như bệnh mù Leber, hội chứng Leigh,… Do mtDNA chỉ có trong tế bào chất của trứng, tinh trùng không có nên bệnh ty thể di truyền theo dòng mẹ, nghĩa là mẹ có bệnh, truyền cho con cái.
- Đột biến sinh dưỡng: đột biến chỉ xảy ra trên 1 vài tế bào của cơ thể, thường được nhắc tới trong ung thư
4. Tính chất di truyền bệnh lý đơn gen
Bệnh di truyền trội trên NST thường
Mỗi cá thể có 2 gen trên 2 NST tương đồng, bệnh di truyền trội là bệnh biểu hiện khi chỉ cần 1 gen bị đột biến mất chức năng. Bố hoặc mẹ mang đột biến gây bệnh di truyền gen bệnh cho con với tỷ lệ 50%. Với các đột biến gen di truyền trội, cần lưu ý tính thấm của đột biến (là tỷ lệ người mang đột biến gây bệnh có biểu hiện bệnh. Ví dụ tính thấm 90% nghĩa là trong 100 người mang cùng một đột biến, chỉ có 90 người biểu hiện bệnh, 10 người không biểu hiện bệnh).
Bệnh di truyền trội trên NST giới tính X
Tương tự với bệnh lý di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường, tuy nhiên tỷ lệ di truyền sẽ khác nhau với người mang gen là bố (XY) hay mẹ (XX). Cần lưu ý, với các bệnh di truyền trội trên NST X, các cá thể nam XY thường biểu hiện bệnh rất nghiêm trọng và nhiều khả năng chết trong bào thai. Do cá thể nữ XX có cơ chế bất hoạt nhiễm sắc thể X (X-inactivation) nên biểu hiện bệnh sẽ nhẹ hơn và có tỷ lệ sống sót sau sinh.
Đọc thêm về cơ chế X-inactivation trong bài biết tại đây.
Bệnh di truyền lặn trên NST thường:
Bệnh di truyền lặn biểu hiện khi 2 gen cùng đột biến mất chức năng. Bố và mẹ mang 1 gen bệnh (người lành mang gen) có nguy cơ sinh con mắc bệnh là 25%.
Bệnh di truyền lặn trên NST giới tính X:
Tỷ lệ mắc bệnh ở cá thể nam (XY) nhiều hơn do chỉ có 1 NST X, do đó bệnh biểu hiện khi có 1 gen bệnh.
Bệnh di truyền trên NST giới tính Y:
Bệnh chỉ biểu hiện trên nam giới, và di truyền 100% từ bố sang con trai.
5. Các khái niệm và thuật ngữ di truyền
- Genetics: tất cả những vấn đề liên quan tới di truyền, hệ gen, bệnh lý di truyền
- Inherited: bố/mẹ mang đột biến di truyền cho thế hệ sau
- De novo: mới phát sinh
- Thể khảm: trong cơ thể có tế bào bình thường và tế bào bất thường (mang đột biến)
Nếu có thắc mắc về các khái niệm di truyền cần được Bác sĩ Phương Hoa hỗ trợ, vui lòng liên hệ tại đây.
Bác sĩ Phương Hoa
Chuyên gia di truyền y học
Liên hệ với bác sĩ
Website này được xây dựng với mong muốn lan tỏa những thông tin hữu ích trong lĩnh vực di truyền học, trở thành kênh kết nối chuyên môn giữa các bác sĩ, chuyên gia y tế nhằm mang lại sự hỗ trợ tốt nhất cho người bệnh.
