Bộ câu hỏi di truyền học đại cương

Mục đích của Cuốn sổ tay "Bộ câu hỏi di truyền học đại cương" (Handbook: Help Me Understand Genetics) là cung cấp những hiểu biết cơ bản nhất về di truyền học và cung cấp những liên kết hữu ích để mọi người có thể tìm hiểu sâu hơn về các vấn đề.

Bộ sách này được xuất bản tại Chuyên trang Genetics Home Reference của Thư viện Quốc gia về Y tế của Hoa Kỳ (the National Library of Medicine). Bản quyền của cuốn sách tiếng Anh này là thuộc sở hữu công cộng.

Cuốn sách đã được Huỳnh Như Ngọc Hiển giới thiệu và dịch sơ thảo trên website Sinh học Việt Nam và được Cao Xuân Hiếu biên tập, hiệu đính và trình bày trên Tủ sách VLOS. (Chú ý: Hai phiên bản có thể có sự khác biệt).

Tế bào và DNA  Hoạt động của gene  Đột biến và sức khỏe  Các phương thức di truyền tính trạng  Dự án nghiên cứu genome người  Bài 1.1  Bài 1.2  Bài 1.3  Bài 1.4  Bài 1.5  Bài 1.6 Tế bào là gì? Tế bào là đơn vị cấu tạo cơ bản của sự sống. Cơ thể người gồm hàng nghìn tỉ tế bào. Chúng cung cấp cơ quan cho cơ thể, tạo nên chất dinh dưỡng từ thức ăn, chuyển hóa chất dinh dưỡng thành năng lượng, và mang lại những chức năng đặc bệt. Tế bào còn chứa nguyên liệu di truyền và tế bào có thể tự tạo nên nhiều bản sao từ chính chúng. Tế bào gồm nhiều phần, mỗi phần có chức năng khác nhau. Một số phần, gọi là bào quan, là những cấu trúc chuyên dụng thực hiện những nhiệm vụ nhất định bên trong tế bào. Tế bào người gồm các phần chính sau: Tế bào chất bao quanh nhân và các bào quan Mạng lưới nội chất hoàn thiện và vận chuyển các phân tử Thể Golgi đang đóng gói và "xuất xưởng" các phân tử Lysosome và peroxisome phá hủy chất độc, tái tạo thành phần tế bào Ti thể cung cấp cho tế bào năng lượng Nhân chứa đựng hầu hết nguyên liệu di truyền của tế bào Màng sinh chất bao phủ ở phía ngoài xung quanh tế bào Ribosome sử dụng những cấu trúc di truyền của tế bào để tạo nên protein Tế bào chất ( Cytoplasm ) Tế bào chất là chất lỏng bao quanh các bào quan bên trong tế bào. Mạng lưới nội chất (Endoplasmic reticulum (ER) ) Bào quan này hoàn thiện các phân tử tạo nên bởi tế bào và chuyên chở phân tử đó đến những nơi đặc biệt bên trong hay bên ngoài tế bào. Thể Golgi (Golgi apparatus) Thể Golgi đóng gói những phân tử được hoàn thiện bởi mạng lưới nội chất để chuyển chúng ra ngoài tế bào. Lysosome và peroxisome Hai bào quan này là trung tâm tái tạo của tế bào. Chúng tiêu hủy vi khuẩn lạ xâm nhập tế bào, giải phóng tế bào khỏi chất độc, và tái tạo những thành phần tế bào bị hỏng hóc. Ti thể ( mitochondria) Ti thể là loại bào quan phức tạp, chuyển hóa năng lượng từ thức ăn thành dạng tế bào có thể sử dụng được. Chúng có nguyên liệu di truyền riêng, không dính dáng gì tới DNA trong nhân và có thể tự tạo nên nhiều bản sao từ chính chúng. Nhân (nucleus) Nhân là trung tâm điều khiển của tế bào, đưa ra những chỉ dẫn để tế bào lớn lên, trưởng thành, phân chia hoặc chết đi.Nó cung cấp nhà ở cho DNA (deoxyribonucleic acid), nguyên liệu di truyền của tế bào. Nhân được bao quanh bởi một lớp màng gọi là màng nhân, màng nhân bảo vệ DNA và tách nhân ra khỏi các phần khác của tế bào. Màng sinh chất (Plasma membrane) Màng sinh chất là lớp vỏ tế bào. Chúng phân tách tế bào với môi trường và cho phép vật chất vào hay ra khỏi tế bào. Ribosome Ribosome là bào quan hoàn thiện những cấu trúc di truyền của tế bào để tạo nên protein. Bào quan này có thể trôi chảy tự do trong tế bào chất hoặc liên kết bị động với mang lưới nội chất. Đây là trang đầu tiên Bộ câu hỏi di truyền học đại cương DNA là gì? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN DNA là gì? DNA là một mạch xoắn kép tạo nên bởi các cặp base liên kết với bộ khung đường-phosphate DNA hay deoxyribonucleic acid là nguyên liệu di truyền ở người và hầu hết tất cả cơ thể sống. Mỗi tế bào người chứa cùng một lượng DNA. Hầu hết DNA nằm trong nhân ( gọi là DNA nhân), một lượng nhỏ DNA có thể được tìm thấy ở ti thể ( gọi là DNA ti thể hay mtDNA ) Thông tin trong DNA được lưu trữ dưới dạng mã hình thành từ bốn chất hóa học base: adenine (A), guanine (G), cytosine (C), and thymine (T). DNA người gồm 3 nghìn tỉ cặp base, và hơn 99% số cặp base là giống nhau ở tất cả mọi người. Mỗi base DNA bắt cặp với base khác, A với T, G với C, tạo ra dạng đơn vị là cặp base. Mỗi base liên kết với một phân tử đường và một phân tử phosphate. Chúng đi chung với nhau gọi là một nucleotide. Các nucleotide được sắp xếp trong hai mạch dài dưới dạng xoắn ốc gọi là mạch xoắn kép. Cấu trúc mạch xoắn kép hơi giống cái thang, với mỗi cặp base là thanh ngang của cái thang, các phân tử đường và phosphate là khung đứng của thang. Một đặc tính quan trọng của DNA là nó có thể tự nhân đôi, tạo ra nhiều bản sao của chính nó. Mỗi mạch DNA trong mạch xoắn kép có thể làm khuôn mẫu cho nhân đôi trình tự base. Điều này cực kì quan trọng khi tế bào phân chia do mỗi tế bào mới cần một bản sao chính xác của DNA hiện diện trong tế bào cũ. Tế bào là gì? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương DNA ty thể là gì? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN DNA ty thể là gì? Mặc dù hầu hết DNA được chứa trong NST nằm trong nhân, ti thể cũng có một số ít DNA riêng ( được biết đến như DNA ti thể hay mtDNA ). Ti thể là những cấu trúc nằm bên trong tế bào, chuyển hóa năng lượng từ thức ăn thành dạng tế bào có thể sử dụng được. Mỗi tế bào chứa đựng hàng trăm đến hàng ngàn ti thể, nằm lơ lửng trong tế bào chất xung quanh nhân. Ti thể sản xuất năng lượng thông qua một quá trình gọi là phosphoryl hóa oxi hóa ( oxidative phosphorylation). Quá trình này sử dụng đường đơn và oxi để tạo nên adenosine triphosphate (ATP), nguồn năng lượng chính của tế bào. Một hệ thống enzyme phức tạp, được bố trí theo trình tự từ I - V, thực hiện phosphoryl hóa oxi hóa bên trong ti thể. Hơn nữa trong sản xuất năng lượng, ti thể giữ vai trò trong nhiều hoạt động tế bào khác nhau. Chẳng hạn, ti thể giúp điều khiển hiện tượng tự hủy của tế bào (apotosis). Ti thể cũng cần thiết để sản xuất những cơ chất như cholesterol và heme (một thành phần của hemoglobin, phân tử mang oxi ở trong máu). DNA ti thể gồm 37 gen, tất cả đều là tiềm năng cho chức năng bình thường của ti thể. Ba muơi gen điều khiển sinh tổng hợp enzyme phosphoryl hóa oxi hóa. Những gen còn lại điều khiển tổng hợp những phân tử gọi là RNA vận chuyển (tRNA) và RNA ribosome (rRNA), những chất hóa học thân thiết với DNA. Ba loại phân tử RNA này giúp lắp ráp khuôn tổng hợp amino acid hình thành protein có chức năng. Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Gene là gì? Các gen tạo nên DNA. Mỗi NST chứa nhiều gen. Gen (gene) là đơn vị cấu trúc và chức năng cơ bản của di truyền. Gen, một đoạn của DNA, hoạt động điều khiển hình thành những phân tử gọi là protein. Ở người, chiều dài gen có thể thay đổi từ vài trăm base đến hơn 2 triệu base. Dự án giải mã hệ gen người (The Human Genome Project) ước đoán con người có khoảng 20,000 đến 25,000 gen. Mỗi cá thể có hai bản sao của một gen, một bản từ bố và bản còn lại từ mẹ. Hầu hết các gen là như nhau ở mọi người, nhưng có một số ít gen (ít hơn 1% tổng số) hơi khác nhau giữa mỗi người. Alen là các dạng của cùng một gen với những khác biệt nhỏ trong trình tự base DNA. Những khác biệt nhỏ này tạo nên nét đặc trưng của mỗi người. DNA là gì? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Nhiễm sắc thể là gì? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Nhiễm sắc thể là gì? DNA và protein histone được quấn lại trong một cấu trúc gọi là NST. Trong nhân tế bào, phân tử DNA được cuộn lại dưới dạng cấu trúc nhỏ như sợi chỉ gọi là NST. Mõi NST hình thành do DNA quấn chặt lấy cột chống đỡ là phân tử protein histone. NST không dễ dàng thấy được trong nhân tế bào- ngay cả dưới kính hiển vi - khi tê bào không phân chia. Tuy nhiên, DNA hình thành nên NST bắt đầu xiết chặt lại lúc phân bào và có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi. Hầu hết những gì các nhà nghiên cứu biết về NST đều thông qua quan sát NST lúc phân bào. Mỗi NST có một điểm co thắt gọi là tâm động, phân chia NST thành hai cánh, cánh ngắn của NST gọi là " cánh p". Cánh dài của NST gọi là "cánh q". Vị trí tâm động trên NST cho biết đặc tính hình dạng của NST, và có thể được sử dụng để mô tả vị trí những gen chuyên biệt. Gene là gì? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Con người có bao nhiêu nhiễm sắc thể? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Con người có bao nhiêu nhiễm sắc thể? 22 cặp NST thường có cùng kích thước. Hai NST khác, NST X và Y là NST giới tính. Bức tranh NST người xếp theo hàng ở dạng cặp gọi là kiểu nhân (karyotype). Ở người, mỗi tế bào bình thường chứa 23 cặp NST, cho tổng số 46 NST. Hai mươi hai cặp gọi là NST thường (autosome), trông giống hệt nhau ở cả nam và nữ. Cặp thứ hai mươi ba gọi là NST giới tính ( sex chromosomes), khác nhau ở nam và nữ. Phụ nữ có hai bản sao của NST X, trong khi đàn ông có một NST X và một NST Y. Nhiễm sắc thể là gì? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Protein là gì và chúng có chức năng như thế nào? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN  Bài 2.1  Bài 2.2  Bài 2.3  Bài 2.4  Bài 2.5  Bài 2.6  Bài 2.7 Protein là gì và chúng có chức năng như thế nào? Protein là hợp chất cao phân tử giữ nhiều vai trò nòng cốt trong cơ thể. Hầu hết chúng làm việc trong tế bào đáp ứng yêu cầu của các bào quan và mô trong cơ thể về cấu trúc, chức năng và điều hòa. Protein có dạng mạch thẳng hình thành từ hàng trăm hoặc hàng ngàn đơn vị nhỏ gọi là amino acid liên kết với nhau. Có 20 loại amino acid khác nhau có thể được kết hợp để hình thành một protein. Trình tự amino acid xác định cấu trúc không gian 3 chiều của protein và chức năng chuyên biệt của chúng. Các chức năng của protein gồm: Globulin miễn dịch G là loại kháng thể lưu thông trong máu và nhận biết hạt ngoại lai gây hại. Foreign particle binding site : điểm bám của hạt ngoại lai Enzyme phenylalanine hydroxylase được hình thành từ 4 tiểu đơn vị. Enzyme sẽ chuyển hóa amino acid phenylalanine thành amino acid tyrosine. Hormone tăng trưởng là protein thông tin hình thành từ tuyến yên. Nó điều tiết tăng trưởng tế bào bằng cách bám vào protein gọi là thụ quan hormone tăng trưởng (growth hormone receptor). Sợi actin, một loại protein cấu trúc hình thành từ nhiều tiểu đơn vị, giúp co cơ và duy trì hình dạng tế bào Ferritin, loại protein hình thành từ 24 tiểu đơn vị, liên quan với sự dự trữ ion Kháng thể (Antibody): kháng thể sẽ bám vào các phân tử ngoại lai như virus và vi khuẩn nhằm bảo vệ cơ thể. Ví dụ: Immunoglobulin G (IgG) Enzyme: enzyme xúc tác cho hầu hết các phản ứng hóa học xảy ra trong tế bào. Chúng cũng giúp đỡ hình thành những phân tử mới bằng cách đọc thông tin di truyền lưu trữ trong DNA . Ví dụ: Phenylalanine hydroxylase Thông tin (Messenger ): protein thông tin, như một số loại hormone, truyền tải tín hiệu để phối hợp các quá trình sinh học giữa các tế bào, mô, cơ quan khác nhau. Ví dụ: hormone tăng trưởng (Growth hormone ) Thành phần cấu trúc (Structural component): những protein này cung cấp cấu trúc và nuôi dưỡng tế bào. Trong một phạm vi lớn hơn, chúng còn cho phép tế bào di chuyển. Ví dụ: Actin Vận chuyển/ Dự trữ (Transport/storage): các protein này bám vào những nguyên tử và phân tử nhỏ bên trong tế bào và lưu thông trong cơ thể. Ví dụ: Ferritin Con người có bao nhiêu nhiễm sắc thể? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Làm thế nào gene có thể điều khiển tổng hợp protein? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Làm thế nào gene có thể điều khiển tổng hợp protein? Trong quá trình phiên mã và dịch mã, thông tin di truyền của gen được sử dụng để hình thành protein. Hầu hết gen chứa thông tin để hình thành nên những phân tử có chức năng gọi là protein ( Một vài gen sản xuất những phân tử khác giúp tế bào lắp ráp protein). Chuyến du hành từ gen tới protein khá phức tạp và được điều khiển chặt chẽ bên trong tế bào. Chúng chứa đựng hai bước chính: phiên mã (transcription ) và dịch mã (translation). Đồng thời, phiên mã và dịch mã được coi là biểu hiện gen. Trong quá trình phiên mã, thông tin lưu trữ trong gen của DNA được chuyển tải sang cho một phân tử tương tự là RNA (ribonucleic acid) trong nhân tế bào. Cả RNA lẫn DNA đều được hình thành từ mạch nucleotide base, nhưng chúng hơi khác nhau về đặc tính hóa học. Loại protein mà chứa đựng thông tin hình thành protein gọi là RNA thông tin (mRNA), vì chúng mang thông tin, hoặc thông điệp được gửi từ nhân tới tế bào chất. Bước tiếp theo là dịch mã xảy ra trong tế bào chất. mRNA tương tác với một phức hệ đặc biệt gọi là ribosome, máy giải mã trình tự base mRNA. Mỗi đơn vị mã gồm 3 base, gọi là codon, thường mã hóa cho một amino acid riêng biệt (amino acid là đơn vi cấu tạo nên protein). Một loại RNA khác gọi là RNA vận chuyển (tRNA) chuyên mang những amono acid đặc trưng tới ribosome để lắp ráp thành protein. Các amino acid lần lượt được lắp ráp dựa trên thông tin từ mRNA cho đến khi ribosome tiếp xúc với mã kết thúc (“stop” codon), một trình tự 3 base mà không mã hóa amino acid nào. Dòng thông tin từ DNA qua RNA tới protein là một trong những qui tắc cơ bản của sinh học phân tử. Nó quan trọng đến nỗi mà đôi khi được gọi là học thuyết trung tâm (“central dogma”). Protein là gì và chúng có chức năng như thế nào? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Cơ chế đóng mở gene diễn ra như thế nào trong tế bào? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Cơ chế đóng mở gene diễn ra như thế nào trong tế bào? Mở là những hoạt động tức thời của tế bào chỉ do một phần nhỏ các gen. Đóng là giai đoạn các gen biểu hiện. Quá trình đóng mở gen được biết đến như diều hòa gen (gene regulation). Điều hòa gen là một phần quan trọng của sự phát triển bình thường. Gen đóng mở theo nhiều phương thức khác nhau trong suốt quá trình phát triển, chẳng hạn, cách tạo nên tế bào não nhìn bao quát và hoạt động khác biệt so với một tế bào sống hay một tế bào cơ. Điều hòa gen còn cho phép tế bào phản ứng nhanh lẹ với những thay đổi của môi trường xung quanh. Mặc dù chúng ta biết rằng điều hòa gen là thiết yếu đối với sự sống, song quá trình phức tạp này vẫn chưa được hiểu một cách tường tận. Điều hòa gen có thể xảy ra tại bất kì thời điểm nào trong suốt quá trình biểu hiện gen, nhưng thông thường hầu hết xảy ra ở mức độ phiên mã (khi thông tin trên gen của DNA được chuyển sang cho mRNA). Những tín hiệu đến từ môi trường hay các tế bào khác kích hoạt các protein gọi là nhân tố phiên mã (transcription factor). Những protein này bám vào vùng điều hòa của gen và làm gia tăng hoặc làm giảm mức độ phiên mã. Bằng cách điều khiển mức độ phiên mã, quá trình này có thể xác định số lượng sản phẩm protein hình thành bởi gen tại bất kì thởi điểm bắt đầu nào. Làm thế nào gene có thể điều khiển tổng hợp protein? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Tế bào phân chia như thế nào? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Tế bào phân chia như thế nào? Nguyên phân và giảm phân, hai kiểu phân bào. Parent cell : tế bào cha mẹ; DNA replicates: nhân đôi DNA; daughter cell: tế bào con cái. Có hai kiểu phân bào: nguyên phân (mitosis) và giảm phân (meiosis). Hầu như mọi thời điểm đều có phân bào (“cell division” ), tức là nguyên phân, quá trình tạo nên những tế bào mới cho cơ thể. Giảm phân là kiểu phân bào tạo nên tế bào trứng và tinh trùng. Nguyên phân là quá trình mang tính nguyên tắc đối với sự sống. Trong nguyên phân,một tế bào nhân đôi tất cả các thành phần, kể cả NST, và phân ly thành hai tế bào anh em xác định. Do quá trình này quá thiết yếu, nên các bước của nguyên phân đều được điều khiển cẩn thận bởi một số gen. Khi nguyên phân không được điều khiển chính xác, những vấn đề sức khỏe phát sinh và kết quả dẫn tới ung thư. Một kiểu phân bào khác, giảm phân, đảm bảo cho mỗi người có cùng số NST ở mỗi thế hệ. Đó là một quá trình hai bước làm giảm bớt số NST xuống còn một nửa - từ 46 xuống còn 23 - ở tế bào trứng và tinh trùng. Khi trứng và tinh trùng kết hợp lại lúc thụ tinh, mỗi tế bào góp 23 NST vì thể kết quả là hợp tử có 46 NST như thường lệ. Giảm phân còn cho phép biến đổi di truyền thông qua quá trình tái tổ hợp DNA khi tế bào phân chia. Cơ chế đóng mở gene diễn ra như thế nào trong tế bào? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Các gene điều khiển quá trình sinh trưởng và phân chia tế bào như thế nào? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Các gene điều khiển quá trình sinh trưởng và phân chia tế bào như thế nào? Khá nhiều loại gen khác nhau liên quan trong điều khiển tăng trưởng và phân bào. Chu trình tế bào là cách thức tự nhân đôi của tế bào trong cơ thể theo từng bước một. Sự điều hòa chặt chẽ của quá trình này đảm bảo khi phân bào DNA được sao chép hoàn toàn, bất kì lỗi sai hỏng nào trong DNA đều được sửa sai. Chu trình có những điểm kiểm soát (checkpoint) còn gọi là điểm giới hạn (restriction point), cho phép gen nào đó kiểm tra lỗi và buộc chu trình dừng lại để sửa sai nếu xảy ra sai hỏng. Nếu tế bào mang lỗi trong DNA mà không thể sửa sai, tế bào có thể trải qua quá trình chết tế bào (apoptosis). Apoptosis là một quá trình thông thường xuyên suốt cuộc sống giúp cơ thể giải phóng những thứ tế bào không cần. Tế bào trải qua một phần apoptosis và được tái tạo mới bởi một loại tế bào máu không màu gọi là macrophage. Apotosis bảo vệ tế bào bằng cách dọn dẹp các tế bào sai hỏng di truyền mà có thể dẫn tới ung thư, và đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của phôi và duy trì mô trưởng thành. Ung thư là kết quả từ sự phá vỡ sự điều hòa bình thường của chu trình tế bào. Khi chu trình tiến hành mà không được kiểm soát, tế bào có thể phân chia không có chỉ dẫn và do đó tích lũy các khuyết tật di ruyền mà có thể dẫn tới khối u ung thư. Tế bào phân chia như thế nào? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Làm thế nào một nhà di truyền học có thể xác định vị trí của một gene? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Làm thế nào một nhà di truyền học có thể xác định vị trí của một gene? gen CFTR định vị trên cánh dài NST số 7 tại vị trí 7q31.2 Nhà di truyền học sử dụng bản đồ để mô tả vị trí của một gen riêng biệt trên NST. Bản đồ vị trí di truyền tế bào (cytogenetic location ) được sử dụng để mô tả vị trí gen. Bản đồ vị trí di truyền tế bào dựa trên vệt đặc biệt của các dải băng (band) tạo nên khi nhuộm NST với những hóa chất nào đó. Bản đồ vị trí di truyền phân tử (molecular location), mô tả chính xác vị trí của gen trên NST. Bản đồ vị trí di truyền phân tử dựa trên trình tự khung sườn của DNA (cặp base) hình thành NST. Bản đồ di truyền tế bào (Cytogenetic location) Các nhà di truyền học sử dụng một tiêu chuẩn mô tả gen trên bản đồ di truyền tế bào. Trong hầu hết trường hợp, vị trí được mô tả là vị trí của một băng riêng biệt trên NST nhuộm màu: 17q12 Vị trí còn được viết dựa trên độ rộng của băng, nếu khó biết chính xác vị trí: 17q12-q21 Thông tin và các con số thể tái tổ hợp cung cấp " địa chỉ" của gen trên NST. Địa chỉ được xác định dựa trên một số mục: NST mà gen có thể được tìm thấy. Con số hoặc thông tin đầu tiên được sử dụng để mô tả vị trí gen hiện diện trong NST. NST từ 1 tới 22 (NST thường) được minh họa bởi con số NST. NST giới tính được minh họa bằng chữ X hay Y. Cánh của NST. Mỗi NST được chia thành hai phần (cánh) dựa trên một vị trí thu hẹp (co thắt) gọi là tâm động. Theo qui ước, cánh ngắn hơn gọi là p, cánh dài hơn gọi là q. Cánh NST là phần thứ hai trong địa chỉ của gen. Chẳng hạn, 5q là cánh dài của NST số 5, và Xp là cánh ngắn của NST X. Vị trí của gen trên cánh p hay cánh q. Vị trí của gen dựa trên các vệt sáng tối đặc biệt của băng xuất hiện khi NST được nhuộm màu theo cách nào đó. Vị trí thường được minh họa bằng hai con số A-rập (đại diện vùng và băng), đôi kho cho phép dấu phẩy ở số thập phân và một hay nhiều con số A-rập nữa (đại diện cho các băng con bên trong khu vực sáng hay tối). Con số chỉ vị trí gen tăng lên với khảng cách từ tâm động. Chẳng hạn: 14q21 biểu thị vị trí 21 trên cánh dài của NST 14. 14q21 gần tâm động hơn 14q22. Đôi khi, tiếp vị ngữ "cen" hay "ter" cũng được sử dụng để mô tả vị trí gen trên bản đồ vị trí di truyền tế bào. 'Cen" chỉ gen rất gần tâm động. Chẳng hạn, 16pcen tham khảo là cánh ngắn của NST 16 gần tâm động. "Tel" là đầu mút, biểu thị gen rất gần đầu tận cùng của cánh p hay q. Chẳng hạn, 14qter tham khảo là mút của cánh dài NST 14 . ("tel" cũng được sử dụng để mô tả vị trí gen. "Tel" là telomere, đầu tận cùng của mỗi NST. Tiếp vị ngữ "tel" và "ter" tham khảo là cùng vị trí. Vị trí phân tử Kế hoạch hệ gen người (The Human Genome Project), một cuộc nghiên cứu quốc tế cố gắng hoàn tất trong 2003, đã xác định trình tự các cặp base của mỗi NST người. Trình tự thông tin này cho phép các nhà nghiên cứu cung cấp nhiều địa chỉ chuyên biệt hơn bản đồ vị trí di truyền tế bào cho nhiều gen. Một địa chỉ phân tử của gen chỉ định rất chính xác vị trí của gen nếu xét thuật ngữ gen là các cặp base. Chẳng hạn, địa chỉ phân tử của gen APOE trên NST 19 bắt đầu với cặp base thứ 50, 100, 901 và kết thúc với cặp base thứ 50, 104, 488. Kích thước này mô tả vị trí chính xác của gen trên NST 19 và chiều dài của gen (3,588 cặp base). Biết vị trí phân tử của gen còn cho phép các nhà nghiên cứu xác định một cách chính xác khoảng cách giữa gen này với gen khác trên NST. Các nhóm nhà nghiên cứu khác nhau thường đưa ra những giá trị hơi khác nhau đối với vị trí phân tử của gen. Các nhà nghiên cứu làm sáng tỏ trình tự hệ gen người bằng cách sử dụng khá nhiều phương pháp, kết quả có thể có những khác biệt nhỏ về địa chỉ phân tử của gen. Chẳng hạn, National Center for Biotechnology Information (NCBI) xác định vị trí phân tử của gen APOE từ cặp base thứ 50, 100, 901 đến cặp base thứ 50, 104, 488 trên NST 19. Cơ sở dữ liệu Ensemb xác định vị trí của gen này từ cặp base thứ 50, 100, 879 tới cặp base thứ 50, 104, 489 trên NST 19. Ngay cả những địa chỉ này cũng không đúng; chúng đại diện cho những giải thích khác nhau của cùng một dữ liệu. Để cho chặt chẽ, Genetics Home Reference lấy dữ liệu từ NCBI cho vị trí phân tử của gen. Các gene điều khiển quá trình sinh trưởng và phân chia tế bào như thế nào? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Họ gene là gì? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Họ gene là gì? Một họ gene là một nhóm các gene mà cùng tham gia quy định một tính trạng nhất định. Trong đa số các trường hợp, các gene trong họ gene đều có những phần trình tự tương đồng chung. Do đó, những sản phẩm (protein) từ các gene này sẽ có cấu trúc hoặc chức năng gần gũi và tương tự nhau. Tuy nhiên ở một số trường hợp cá biệt, các gene trong một họ gene lại không tương đồng về mặt trình tự và sản phẩm protein mà chúng phối hợp hoạt động với nhau thành một phức hệ đa thành phần để cùng đảm nhận một chức năng sống. Việc sắp xếp và phân định mỗi gene vào trong những họ gene đã giúp đỡ các nhà nghiên cứu hình dung cách thức những gene này tương tác với nhau. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng họ gene để dự đoán chức năng của một gene mới được xác định dựa trên sự tương đồng về trình tự của chúng với những gene đã biết. Sự tương đồng trong các gene của họ gene cũng có thể được sử dụng để dự đoán vị trí và thời điểm hoạt động của một gene chuyên biệt. Thêm vào đó, những manh mối xác định khả năng liên quan của một gene tới bệnh/ tính trạng nhất định cũng có thể khai thác thông qua nghiên cứu về họ gene. Trong một số trường hợp, nhà khoa học không xác định đủ bằng chứng để khẳng định những gene nào tham gia thành lập một họ gene vì thực tế không có một định nghĩa hoặc tiêu chí rõ ràng về mặt hình thức để phân định các họ gene. Ở những trường hợp khác, một họ gene có lẽ thực tế thuộc một vài tập hợp họ gene nhỏ hơn. Những phân loại một cách hệ thống về các họ gene vẫn đang tiếp tục mở rộng mỗi khi các nhà khoa học thu nhận thêm những hiểu biết về cấu trúc và chức năng của gene và mối quan hệ giữa chúng. Làm thế nào một nhà di truyền học có thể xác định vị trí của một gene? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Đột biến gen là gì và nó xảy ra như thế nào? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN  Bài 3.1  Bài 3.2  Bài 3.3  Bài 3.4  Bài 3.5  Bài 3.6  Bài 3.7  Bài 3.8  Bài 3.9 Đột biến gen là gì và nó xảy ra như thế nào? Khái niệm đột biến gen dùng để chỉ những biến đổi trong trình tự DNA làm nên một gen. Phạm vi tác động của đột biến rất rộng, có thể từ một cặp base của DNA đến một đoạn lớn của NST. Đột biến gen xảy ra theo hai phương thức: chúng có thể được di truyền từ bố mẹ hoặc xảy ra trong đời sống cá thể. Những đột biến được truyền từ bố mẹ cho con cháu gọi là đột biến di truyền, hay đột biến giao tử (vì nó được truyền qua trứng và tinh trùng, còn gọi là tế bào giao tử). Đột biến mà chỉ xảy ra trong trứng hoặc tinh trùng gọi là đột biến 'de novo'. Đột biến 'de novo' có thể giải thích những dị tật di truyền mà một đứa trẻ mắc phải trong khi tiền sử gia đình không ai mắc bệnh. Đột biến mắc phải (đột biến soma) xảy ra trong DNA của tế bào vào một số thời điểm trong suốt quá trình sống của cá thể. Nguyên nhân gây nên những đột biến này có thể là các tàn phá trực tiếp của môi trường lên phân tử DNA (như bởi các tia phóng xạ ion), nhưng thường xuyên hơn là các lỗi sao chép trên bản sao DNA trong phân bào, hoặc là có nguồn gốc ngẫu nhiên, hoặc xảy ra cũng do ảnh hưởng của môi trường như tia tử ngoại hoặc các chất gây đột biến (mutagens). Đột biến soma xảy ra ở tế bào soma (những tế bào không phải tế bào trứng và tinh trùng) và thường không thể truyền lại cho thế hệ kế tiếp. Đột biến cũng có thể xảy ra tại một tế bào đơn độc trong giai đoạn tiền phôi. Khi tất cả tế bào phân chia để sinh trưởng và phát triển, mỗi cá thể sẽ có một số tế bào mang đột biến và một số tế bào không mang đột biến. Trường hợp này gọi là thể khảm. Một số biến đổi di truyền là khá hiếm, số khác thì phổ biến trong quần thể. Những biến đổi di truyền mà xảy ra trên 1% của quần thể gọi là đột biến đa hình (polymorphism). Chúng phổ biến đến mức được coi như biến đổi bình thường trong DNA. Đột biến đa hình chịu trách nhiệm cho nhiều điểm khác nhau bình thường giữa người với người như màu mắt, màu tóc, nhóm máu. Mặc dù đột biến đa hình thường không có tác động nào tới sức khỏe con người, nhưng những biến đổi đó cũng có thể làm tăng nguy cơ phát triển bệnh tật. Họ gene là gì? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Đột biến gen ảnh hưởng đến sức khỏe và sự phát triển như thế nào? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Đột biến gen ảnh hưởng đến sức khỏe và sự phát triển như thế nào? Không; chỉ một phần nhỏ đột biến gây ra các bệnh di truyền còn hầu hết không ảnh hưởng gì tới sức khỏe và sự phát triển. Chẳng hạn, một số đột biến biến đổi trình tự base DNA của gen nhưng không làm thay đổi chức năng của protein tạo nên từ gen đột biến. Thường, đột biến gen là nguyên nhân của bệnh di truyền được sửa sai bởi hệ thống enzyme sửa sai trước khi gen đó biểu hiện ( tức là hình thành nên protein). Mỗi tế bào gồm một số con đường sửa sai khác nhau trong đó enzyme nhận biết và sửa các lỗi trong DNA. Vì DNA có thể sai hỏng hoặc đột biến theo nhiều cách nên sửa sai DNA là một quá trình quan trọng ngăn ngừa cơ thể khỏi bệnh tật. Một phần rất nhỏ của tất cả các đột biến thực sự có một hiệu ứng tích cực. Những đột biến này dẫn tới những phiên bản mới của protein mà giúp cơ thể và các thế hệ tương lai đáp ứng tốt hơn trước những thay đổi của môi trường. Chẳng hạn, một đột biến có lợi giúp cơ thể chống lại một chủng vi khuẩn mới. Đột biến gen là gì và nó xảy ra như thế nào? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Có thể có những loại đột biến gen nào? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Có thể có những loại đột biến gen nào? Trình tự DNA của gen có thể bị thay đổi theo một số cách. Đột biến gen có nhiều hiệu ứng khác nhau đối với sức khỏe, tùy thuộc nơi chúng xảy ra và khi chúng biến đổi chức năng của protein thiết yếu. Bao gồm các loại đột biến: . . . . . . Đột biến sai nghĩa (Missense mutation) Loại đột biến này thay đổi một cặp base DNA trong gen dẫn đến kết quả thế một amino acid này bằng amino acid khác trong protein tạo nên từ gen đó. Đột biến vô nghĩa (Nonsense mutation) Đột biến vô nghĩa cũng thay đổi một cặp base DNA.Thay vì thế một amino acid này bằng amino acid khác, sự biến đổi trình tự DNA một cách hấp tấp báo hiệu tế bào ngưng tổng hợp protein. Đột biến này dẫn tới hình thành protein chức năng không hoàn chỉnh hoặc không có chức năng. Thêm nucleotide (Insertion) Đột biến chèn thay đổi số base DNA bằng cách cộng thêm vào một đoạn DNA. Kết quả là, protein hình thành nên bởi gen có thể có chức năng không hoàn chỉnh. Mất nucleotide (Deletion) Đột biến mất thay đổi số base DNA bằng cách di chuyển một đoạn DNA. Đột biến mất hẹp có thể di chuyển một hoặc vài cặp base trong gen, trong khi đột biến mất rộng có thể di chuyển hoàn toàn một gen hoặc một số gen kế nhau. Sự mất DNA có thể thay đổi chức năng của protein do gen đó tổng hợp nên. Lặp đoạn nhiễm sắc thể(Duplication ) Đột biến thêm gồm một đoạn DNA được nhân đôi một hay nhiều lần. Loại đột biến này có thể thay đổi chức năng của protein do gen đó tổng hợp nên. Đột biến lệch khung đọc (Frameshift mutation ) Loại đột biến này xảy ra khi thêm hay mất base DNA làm thay đổi khung đọc của gen. Một khung đọc bao gồm nhiều nhóm 3 base mà mỗi nhóm mã hóa một amino acid. Đột biến lệch khung đọc làm lệch nhóm các base và thay đổi mã của amino acid. Kết quả là protein thường không có chức năng. Đột biến chèn, thêm hay mất đều có thể là đột biến lệch khung đọc. Lặp trình tự ngắn (Repeat expansion) Sự lặp lại nucleotide tức là một đoạn ngắn DNA được lặp lại một số lần theo đường thẳng. Chẳng hạn, lặp ba nucleotide là hình thành những đoạn 3 cặp nucleotide, và lặp bốn nucleotide là hình thành những đoạn 4 cặp nucleotide. Khai triển lặp lại là đột biến làm tăng số lần đoạn DNA ngắn được lặp lại. Đột biến này có thể là nguyên nhân dẫn tới protein có chức năng không hoàn chỉnh. Đột biến gen ảnh hưởng đến sức khỏe và sự phát triển như thế nào? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Thay đổi số lượng NST có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Thay đổi số lượng NST có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển? Tế bào bình thường của người gồm 23 cặp NST, cho tổng số là 46 NST trong mỗi tế bào. Sự thay đổi số lượng NST có thể gây ra những vấn đề đối với sức khỏe, phát triển và chức năng của hệ thống cơ quan trong cơ thể. Những thay đổi này có thể xảy ra trong suốt hệ thống tế bào sinh sản ( trứng và tinh trùng), vào giai đoạn phát triển ban đầu của phôi bào, hoặc trong bất kì tế bào nào sau khi sinh. Sự tăng hoặc giảm NST trong 46 NST bình thường gọi là thể dị bội (aneuploidy). Trường hợp thông thường của thể dị bội là tam nhiễm (trisomy), tức là sự xuất hiện thêm một NST trong tế bào. "Tri" theo tiếng Hi lạp là "ba" ; người mắc chứng tam nhiễm có ba bản sao của mỗi NST trong tế bào thay vì hai bản sao như bình thường. Hội chứng Down là một ví dụ lâm sàng gây ra bởi tam nhiễm. Người mắc hội chứng Down đặc trưng bởi có ba bản sao của NST 21 trong mỗi tế bào, cho tổng số là 47 NST/tế bào. Thể đơn nhiễm, tức là sự mất một NST trong tế bào. " Mono" theo tiếng Hi lạp là "một"; người mắc chứng đơn nhiễm có một bản sao của mỗi NST trong tế bào thay vì hai bản sao như bình thường. Hội chứng Turner là một ví dụ lâm sàng gây ra bởi đơn nhiễm. Phụ nữ mắc hội chứng Turner thường chỉ có duy nhất một bản sao của NST X trong mọi tế bào, cho tổng số là 45 NST/tế bào. Cá biệt, một số tế bào tăng thêm đầy đủ số NST. Tế bào tăng thêm đầy đủ một lần số NST cho tổng số 69 NST, gọi là thể tam bội (triploid). Tê bào tăng thêm đầy đủ hai lần số NST cho tổng số 92 NST, gọi là thể tứ bội (tetraploid). Điều kiện là mỗi tế bào trong cơ thể có sự tăng thêm đầy đủ số NST không xung khắc với sự sống. Trong một số trường hợp, thay đổi số lượng NST chỉ xảy ra trong một số tế bào nào đó. Trường hợp một cơ thể gồm hai hay nhiều quần thể tế bào với số lượng NST khác nhau, tình huống này gọi là NST khảm. NST khảm phát sinh do một lỗi trong phân bào của tế bào không phải tế bào trứng hay tinh trùng. Phổ biến, một số tế bào mất đi hoặc thêm một NST (cho tổng số 45 hay 47 NST/ tế bào), trong khi đó những tế bào khác thường chứa đủ 46 NST. Hội chứng thể khảm Turner là một ví dụ về NST khảm. Ở phụ nữ mắc hội chứng lâm sàng này, một số tế bào chứa 45 NST do chúng mất đi một bản sao của NST X, trong khi những tế bào khác thường chứa đủ số NST. Nhiều tế bào ung thư cũng có hiện tượng thay đổi số NST. Những thay đổi này không di truyền; chúng xảy ra ở tế bào soma (tế bào không phải trứng hoặc tinh trùng) trong suốt thời kì hình thành và phát triển của khối u ung thư. Có thể có những loại đột biến gen nào? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển? Sự thay đổi cấu trúc NST có thể gây ra những vấn đề đối với sức khỏe, phát triển và chức năng của hệ thống cơ quan trong cơ thể. Những thay đổi này ảnh hưởng tới nhiều gen nằm dọc theo NST và phá vỡ protein hình thành từ gen đó. Biến đổi cấu trúc có thể xảy ra trong suốt thời kì sinh sản của trứng hoặc tinh trùng, vào giai đoạn phát triển sớm của phôi bào, hoặc bất kì tế bào nào sau khi sinh. Các đoạn DNA có thể được sắp xếp lại (tái tổ hợp) bên trong một NST hay truyền tải giữa hai hay nhiều NST. Hiệu ứng của biến đổi cấu trúc tùy thuộc kích thước và vị trí của đoạn DNA, dù cho nguyên liệu di truyền tăng lên hay mất đi. Một số thay đổi gây ra những vấn đế về lâm sàng, trong khi những cái khác không ảnh hưởng gì tới sức khỏe con người. Biến đổi cấu trúc NST gồm: Chuyển đoạn (Translocation) Chuyển đoạn xảy ra khi một phần NST tách ra và gắn vào NST khác. Loại tái tổ hợp này được mô tả như một sự cân bằng nếu không có nguyên liệu di truyền nào tăng lên hay mất đi trong tế bào. Nếu có sự tăng lên hay mất đi nguyên liệu di truyền, chuyển đoạn được mô tả như một sự không cân bằng. Mất đoạn (Deletion) Mất đoạn xảy ra khi một NST tách ra và một ít nguyên liệu di truyền bị mất đi. Mất đoạn có thể rộng hay hẹp và có thể xả ra ở bất kì đâu dọc theo NST. Thêm đoạn (Duplication) Thêm đoạn xảy ra khi một phần NST được sao chép (nhân lên) nhiều lần. Loại biến đổi NST này dẫn tới thêm nhiều bản sao nguyên liệu di truyền từ trình tự được nhân lên. Đảo đoạn (Inversion) Đảo đoạn liên quan tới sự vỡ NST ra thành hai vùng; kết quả là đoạn DNA bị đảo ngược và chèn lại vào NST. Nguyên liệu di truyền có thể mất hoặc không mất như là kết quả của sự vỡ NST. Một phiên bản đảo đoạn liên quan tới điểm co thắt của NST (tâm động) gọi là đảo đoạn gồm tâm động. Phiên bản đảo đoạn mà xảy ra tại cánh dài (q) và cánh ngắn (p) của NST và không liên quan gì tới tâm động gọi là đảo đoạn không chứa tâm động Nhiễm sắc thể đơn cánh (Isochromosomes) Một nhiễm sắc thể đơn cánh là một NST với hai cánh giống hệt nhau. Thay vì một cánh dài (q) và một cánh ngắn (p) như NST bình thường, isochromosome có hai cánh cùng loại hoặc dài hoặc ngắn. Kết quả là, những NST bất thường này có thêm một bản sao gồm một số gen ở cánh có và mất đi bản sao của một số gen khác ở cánh không có. NST hai tâm động (Dicentric chromosome) Không giống NST bình thường, mỗi NST có duy nhất một điểm co thắt (tâm động ), NST hai tâm chứa hai tâm động. NST hai tâm là kết quả từ sự kết hợp bất thường của hai đoạn NST, mà mỗi đoạn chứa một tâm động. Những cấu trúc này không ổn định (không bền) và thường dính dáng tới sự mất một số nguyên liệu di truyền. NST vòng tròn (Ring chromosome) Thường NST vòng tròn xảy ra khi một NST gãy ra thành hai vùng và đầu cuối của cánh NST nối lại với nhau thành một cấu trúc dạng hình tròn. Vòng tròn không thể hoặc có thể bao gồm điểm co thắt của NST (tâm động). Trong nhiều trường hợp, nguyên liệu di truyền ở đầu cuối NST bị mất đi. Nhiều tế bào ung thư cũng có biến đổi cấu trúc NST. Những biến đổi này không di truyền; chúng xảy ra ở tế bào soma (tế bào không phải trứng hoặc tinh trùng) trong suốt thời kì hình thành và phát triển của khối u ung thư. Thay đổi số lượng NST có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Thay đổi trong DNA ti thể có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Thay đổi trong DNA ti thể có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển? Ti thể là những cấu trúc bên trong tế bào có chức năng chuyển hóa năng lượng từ thức ăn thành dạng mà tế bào có thể sử dụng được. Mặc dù hầu hết DNA được chứa trong NST nằm trong nhân, ti thể cũng có một số ít DNA riêng (được biết đến như DNA ti thể hay mtDNA). Trong một số trường hợp,biến đổi di truyền trong DNA ti thể có thể gây ra những vấn đề đối với sức khỏe, phát triển và chức năng của hệ thống cơ quan trong cơ thể. Những đột biến này phá vỡ khả năng truyền đạt năng lượng có ích cho tế bào của ti thể. Trạng thái lâm sàng gây ra do đột biến trong DNA ti thể thường liên quan đến nhiều hệ thống bào quan. Tác động của trạng thái lâm sàng này được nhấn mạnh ở các bào quan và mô đòi hỏi nhiều năng lượng (như tim, não và cơ). Mặc dù sức khỏe là hệ quả sự di truyền đột biến DNA ti thể thì thay đổi rộng nhưng có sự bảo tồn tần số đặc thù của bệnh suy nhược và hư tổn cơ, các vấn đề về di chuyển, tiểu đường, bất dục, bệnh tim, giảm trí nhớ, lãng tai, và những bất thường liên quan tới mắt và ảo ảnh. DNA ti thể thiên về đột biến không di truyền (đột biến soma). Đột biến soma xảy ra trong DNA của một số tế bào trong suốt chu trình sống, và nét đặc trưng là không di truyền cho thế hệ kế tiếp. Do DNA ti thể có một khả năng giới hạn trong sửa sai DNA khi DNA hỏng hóc, nên những đột biến này có xu hướng lấn át. Sự hình thành một đột biến soma trong DNA ti thể liên đới với các dạng ung thư và gia tăng rủi ro về tuổi thọ - liên quan đến những bệnh như bệnh tim, Alzheimer, Parkinson. Hơn nữa, nghiên cứu đề xuất sự phát triển bằng cách tích lũy các đột biến DNA ti thể suốt đời sống đóng vai trò trong quá trình lão hóa bình thường. Thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Thế nào là một rối loạn phức tạp hoặc đa nhân tố? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Thế nào là một rối loạn phức tạp hoặc đa nhân tố? Trước đây các nhà nghiên cứu từng nhận thấy sức khỏe và bệnh tật đều có chung cơ cấu di truyền. Một số bệnh như bệnh thiếu tế bào máu và u xơ nang, gây ra do đột biến một gen đơn lẻ. Tuy nhiên, nguyên nhân của những căn bệnh khác thường phức tạp hơn nhiều. Những vấn đề chung về lâm sàng như bệnh tim, tiểu đường, béo phì không phải chỉ mỗi nguyên nhân di truyền đơn gen - chúng còn liên đới tới hiệu ứng đa gen cộng với lối sống và các nhân tố môi trường. Rối loạn gây nên bởi sự góp mặt của nhiều nhân tố gọi chung là rối loạn phức tạp hoặc rối loạn đa nhân tố (complex or multifactorial disorders). Mặc dù các rối loạn phức tạp thường bó hẹp trong dòng họ, nhưng chúng không có một motyp di truyền rõ ràng. Điều này gây những khó khăn nhất định để xác định nguy cơ tiềm tàng về di truyền của người nào đó hoặc các căn bệnh ngẫu nhiên. Các rối loạn phức tạp cũng khó nghiên cứu và điều trị vì những tác nhân gây rối loạn khá đặc biệt mà hầu hết vẫn chưa được định danh. Tuy nhiên, vào năm 2010, các nhà nghiên cứu dự đoán họ sẽ tìm thấy các gen chính góp mặt trong những rối loạn phức tạp phổ biến. Thay đổi trong DNA ti thể có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Khoa học thống kê có thể cung cấp những thông tin gì về rối loạn di truyền? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Khoa học thống kê có thể cung cấp những thông tin gì về rối loạn di truyền? Dữ liệu thống kê có thể cung cấp những thông tin như đó là loại rối loạn di truyền thông thường nào, có bao nhiêu người mắc rối loạn di truyền, có đúng là một người sẽ lớn lên với rối loạn di truyền đó không. Khoa học thống kê không đụng chạm đến riêng tư cá nhân - tuy nhiên nó cho phép đánh giá dựa trên nhiều nhóm người. Bằng việc tính đến lịch sử gia đình của một người, tiền sử bệnh và những nhân tố khác, một chuyên gia di truyền học có thể giúp đõ giải thích các thống kê dành cho những bệnh nhân đặc biệt dạng này. Một số thuật ngữ thống kê thường sử dụng khi mô tả các rối lọan di truyền và nhiều bệnh khác: Tỉ lệ mắc phải (Incidence): tỉ lệ mắc phải một đột biến gen hoặc bệnh di truyền là số người sinh ra mang đột biến hoặc bệnh trong một nhóm đặc biệt mỗi năm. Tỉ lệ mắc phải thường được ghi dưới dạng " 1 trên [con số ] " hoặc trong tổng số cá thể sống. Ví dụ: khoảng 1 trên 200,000 người ở Mỹ lúc mới sinh mắc hội chứng A mỗi năm. Ước đoán 15,000 trẻ em dưới 7 tuổi mắc hội chứng B lúc mới sinh trên toàn thế giới năm ngoái. Sự thịnh hành (Prevalence): Sự thịnh hành một đột biến gen hoặc bệnh di truyền là tổng số người trong một nhóm đặc biệt tại thời gian qui định mang đột biến hoặc bệnh di truyền. Thuật ngữ bao gồm cả những trường hợp chẩn đoán và chưa chuẩn đoán bệnh trong bất kì độ tuổi nào ở người. Sự thĩnh hành thường được ghi dưới dạng "1 trên [con số ]" hoặc trong tổng số người mắc rối loạn. Ví dụ: khoảng 1 trên 100,000 người ở Mỹ mắc hội chứng A tại thời điểm hiện tại. Khoảng 100,000 trẻ em trên toàn thế giới hiện mắc hội chứng B. Tỉ lệ tử vong (Mortality): tỉ lệ tử vong là số người chết do một căn bệnh đặc biệt xảy ra trong một nhóm đặc biệt mỗi năm. Tỉ lệ tử vong thường được biểu diễn dưới dạng tổng số số người chết. Vd: ước đoán 12,000 người trên toàn thế giới tử vong do hội chứng C trong năm 2002. Rủi ro lối sống (Lifetime risk): rủi ro lối sống là con số rủi ro trung bình của quá trình phát triển một bệnh đặc biệt tại một số thời điểm do nề nếp sống. Rủi ro đời sống thường được ghi dưới dạng phần trăm hoặc " 1 trên [con số] " . Điều quan trọng cần nhớ là rủi ro mỗi năm hoặc mỗi thập kỉ thường thấp hơn rủi ro lối sống. Hơn nữa, những nhân tố khác có thể làm gia tăng hặc giảm bớt rủi ro của một người khi so sánh với con số trung bình. Ví dụ: khoảng 1% số người ở Mỹ làm phát triển bệnh D do nề nếp sống. Rủi ro phát triển bệnh D là 1 trên 100. Thế nào là một rối loạn phức tạp hoặc đa nhân tố? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Các rối loạn di truyền và gen được định danh như thế nào? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Các rối loạn di truyền và gen được định danh như thế nào? ====Tên các rối loạn di truyền==== Rối loạn di truyền không được đặt tên theo một tiêu chuẩn nào ( không giống gen là tên chính thức và ký hiệu đã cho bởi một ủy ban hình thức). Các bác sỹ muốn điều trị một bệnh đặc biệt thường trước tiên đề xuất cái tên cho rối loạn. Các chuyên gia sau đó sẽ xem xét lại cái tên và cải tiến cho phù hợp. Cái tên quan trọng vì nó cho phép đo lường và tính toán hiệu ứng chung về những rối loạn di truyền, sau cùng nó sẽ giúp đỡ các nhà nghiên cứu tìm ra những phương thức điều trị mới. Tên bệnh thường bắt nguồn từ một hoặc các nguồn kết hợp: Cơ sở di truyền học hoặc thiếu sót sinh hóa gây ra rối loạn (ví dụ, hội chứng alpha-1 antitrypsin); Một hay nhiều dấu hiệu hoặc triệu chứng của bệnh ( ví dụ, bệnh thiếu tế bà máu (sickle cell anemia) ); Những phần cợ thể bị ảnh hưởng bởi rối loạn (ví dụ, mầm gốc võng mạc mắt (retinoblastoma) ); Tên người phát hiện hay nhà nghiên cứu, thường trước tiên là người mô tả căn bệnh (ví dụ, hội chứng Marfan, lấy tên phía sau Dr. Antoine Bernard-Jean Marfan); Khu vực địa lý ( ví dụ, cơn sốt Địa Trung hải (familial Mediterranean fever), xảy ra phần lớn ờ các quần thể người sống ở ven biển Địa Trung hải); Tên bệnh nhân hoặc gia đình mắc rối loạn ( ví dụ, hội chứng xơ hóa tế bào cơ (amyotrophic lateral sclerosis), còn gọi là hôi chứng Lou Gehrig, tên một cầu thủ bóng chày nổi tiếng mắc hội chưng). Tên bệnh theo sau một người đặc biệt hoặc một địa danh gọi là tổ danh (eponyms). Có một sự tranh cãi về tên sở hữu ( possessive form ) và tên không sở hữu (nonpossessive form ) của tổ danh. Như một luật lệ, các nhà di truyền y học sử dụng tên không sở hữu, và cái tên này đã trở thành tiêu chuẩn cho nhiều bác sỹ ở nhiều lĩnh vực y dược. Tên gen Ủy ban Danh mục Gen HUGO (HGNC) http://www.gene.ucl.ac.uk/nomenclature/ chỉ định một tên chính thức và ký hiệu (tên viết tắt) mỗi gen người được biết. Một số tên gen chính thức bao gồm thông tin bổ sung trong dấu ngoặc, như những điều kiện di truyền học liên quan, những ghi chú nhỏ về rối loạn hoặc hình thức di truyền. HGNC là một tổ chức phi lợi nhuận được cấp vốn bởi Vương quốc Anh, Hội đồng nghiên cứu Y học và các viện Sức khỏe Quốc gia Hoa Kỳ. Ủy ban đã đặt tên hơn 13,000 gen trong số ước tính là 20,000 tới 25,000 gen trong hệ gen người. Trong thời gian nghiên cứu, gen thường đặt nhiều tên và nhiều ký hiệu khác nhau. Các nhà nghiên cứu khác nhau cùng nghiên cứu một gen có thể đưa ra cho gen nhiều cái tên khác nhau, là nguyên nhân gây nên sự lộn xộn khi đặt tên gen. HGNC gán một tên duy nhất và ký hiệu từng gen do đó cho phép sắp xếp có hiệu quả các gen trong các ngân hàng dữ liệu lớn, giúp thúc đẩy nghiên cứu. Để có thêm thông tin đặc biệt về những gen đã đặt tên, tham khảo http://www.gene.ucl.ac.uk/nomenclature/guidelines.html Khoa học thống kê có thể cung cấp những thông tin gì về rối loạn di truyền? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Khoa học thống kê có thể cung cấp những thông tin gì về rối loạn di truyền? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN  Bài 4.1  Bài 4.2  Bài 4.3  Bài 4.4  Bài 4.5  Bài 4.6  Bài 4.7 Làm thế nào để biết trong gia đình có mang bệnh di truyền? Một rối loạn nào đó được coi là "lưu hành trong một gia đình" nếu có nhiều hơn một người trong gia đình đó mang rối loạn. Một số bệnh mà ảnh hưởng tới đa số các thành viên trong gia đình gây ra bởi đột biến gen, có thể được di truyền (truyền lại từ bố mẹ đến con cái). Những hội chứng khác xuất hiện rồi lưu hành trong gia đình thì không di truyền. Thay vào đó, các nhân tố môi trường như thói quen ăn kiêng hay sự tương tác giữa các nhân tố môi trường và di truyền chịu trách nhiệm cho những bệnh loại này. Thật không dễ dàng xác định có phải một rối loạn lưu hành trong gia đình di truyền hay không. Các chuyên gia di truyền sử dụng lịch sử gia đình người bệnh (một bản ghi thông tin sức khỏe tức thời và mở rộng của gia đình người đó) nhằm giúp đỡ xác định có phải rối loạn chứa đựng yếu tố di truyền hay không. Rối loạn ảnh hưởng tới nhiều thành viên trong gia đình. Một số rối loạn được nhìn thấy nhiều hơn một thế hệ trong gia đình. Unaffect :không ảnh hưởng, affect: ảnh hưởng. Các rối loạn di truyền và gen được định danh như thế nào? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Tại sao lại phải tìm hiểu tiền sử bệnh tật của gia đình mình? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Tại sao lại phải tìm hiểu tiền sử bệnh tật của gia đình mình? Lịch sử điều trị gia đình (family medical history) hay bệnh sử là bản ghi chép những thông tin sức khỏe của một cá nhân và các người thân trong gia đình. Một bản theo dõi bệnh sử hoàn chỉnh cần bao gồm thông tin từ các cá nhân trong ba thế hệ của gia đình, bao gồm con cái, anh chị em ruột, cha mẹ, dì chú, anh em họ và ông bà. Nhiều thành viên trong một gia đình sẽ có những đặc điểm chung với nhau như gene, môi trường, lối sống. Bằng cách phân tích những yếu tố này, người ta có thể tìm ra nguyên nhân những căn bệnh đang lưu hành trong gia đình. Thông qua mô hình di truyền bệnh tật, các chuyên gia chăm sóc sức khỏe có thể xác định từng cá nhân, các thành viên khác hoặc thế hệ tương lai trong gia đình có thể có nguy cơ phát triển bệnh cao trong những điều kiện nhất định. Dựa vào bệnh sử có thể xác định ai dễ mắc các chứng bệnh phổ biến với tần số cao, như bệnh tim, cao huyết áp (high blood pressure), đột quỵ (stroke), ung thư, và tiểu đường (diabete). Những rối loạn bệnh lý phức tạp này thường là kết quả của sự tổ hợp các yếu tố di truyền, điều kiện môi trường và lối sống. Bệnh sử còn giúp thông tin về các rối loạn hiếm gặp gây ra bởi những đột biến tại một gen riêng lẻ, như u xơ nang (cystic fibrosis) hoặc bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm (sickle cell anemia). Bệnh sử chỉ cung cấp thông tin về nguy cơ mắc bệnh có liên quan tới điều kiện y tế nhất định chứ không có nghĩa là cá nhân đó sẽ chắc chắn phát triển bệnh lý. Mặt khác, một người mà lịch sử điều trị gia đình không mắc rối loạn có thể vẫn có khả năng mắc bệnh. Tìm hiểu bệnh sử cho phép chúng ta có những hướng điều trị nhằm giảm hiểm họa mắc bệnh cho từng người. Chẳng hạn đối với một người có nguy cơ bệnh ung thư cao, các chuyên gia y tế có thể đề nghị tăng tần số kiểm tra (frequent screening) bằng chiếu chụp hay nội soi ruột (mammography or colonoscopy) ngay từ những giai đoạn sớm. Các nhà cung cấp y tế cũng có thể khuyến khích kiểm tra và xét nghiệm thường xuyên những cá nhân trong gia đình có bệnh sử nhất định. Mặt khác, thay đổi lối sống như sử dụng chế độ ăn kiêng phù hợp, thường xuyên tập thể dục thể thao, và bỏ hút thuốc lá cũng giúp nhiều người giảm khả năng phát triển bệnh tim và những chứng bệnh thông thường khác. Cách dễ nhất để có được thông tin về bệnh sử là nói chuyện về tình trạng sức khỏe của các người thân trong gia đình. Có ai có vấn đề nào về sức khỏe không, và chúng phát sinh khi nào? Những cuộc sum họp gia đình có thể là thời khắc tốt để thảo luận những vấn đề này. Hơn nữa, việc lưu trữ sổ khám bệnh cá nhân và những dữ liệu khác (như biên bản khám nghiệm và giấy báo tử) có thể giúp hoàn tất lịch sử điều trị gia đình. Điều quan trọng khác là luôn cập nhật những thông tin này và thông báo thường xuyên với chuyên gia chăm sóc sức khỏe. Làm thế nào để biết trong gia đình có mang bệnh di truyền? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương Bệnh tật trong gia đình có thể di truyền theo những kiểu nào? Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Bệnh tật trong gia đình có thể di truyền theo những kiểu nào? Những đột biến trong một gen gây ra một số rối loạn di truyền. Những rối loạn này thường được truyền đạt theo cách thức không quá phức tạp, tùy thuộc gen liên quan: Trội NST thường: Trong mỗi tế bào, một bản sao gen đột biến đủ khiến người mắc rối loạn trội NST thường bị ảnh hưởng. Mỗi cá thể bị ảnh hưởng thường có một bố mẹ bị ảnh hưởng. Rối loạn trội NST thường có thể xảy ra ở bất kì đời nào trong gia đình. Ví dụ: bệnh Hungtington, bệnh u xơ thần kinh (neurofibromatosis) týp 1. Lặn NST thường: Khi một người mắc rối loạn lặn NST thường thì trong mỗi tế bào có hai bản sao của gen đột biến. Mỗi cá thể bị ảnh hưởng thường không có bố mẹ bị ảnh hưởng, các ông bố bà mẹ này chỉ mang một bản sao của gen đột biến (có thể xem như thể mang). Trường hợp tiêu biểu, rối loạn lặn NST thường không gặp ở bất kì đời nào trong gia đình bị ảnh hưởng. Ví dụ: bệnh xơ nang (cystic fibrosis), thiếu máu hồng cầu hình liềm (sickle cell anemia). Trội liên kết với X: Những đột biến trong gen nằm trên NST X gây ra rối loạn trội liên kết với X. Phụ nữ bị ảnh hưởng thường xuyên hơn đàn ông, và khả năng truyền rối loạn trội liên kết với X khác nhau ở đàn ông và phụ nữ. Dấu hiệu nổi bật của di truyền liên kết với X là bố không thể truyền những tính trạng liên kết với X cho các con trai của họ (không truyền từ đàn ông sang đàn ông). Ví dụ: hội chứng FXS (fragile X syndrome). Lặn liên kết với X: Rối loạn lặn liên kết với X cũng gây ra bởi những đột biến trong gen nằm trên NST X. Đàn ông bị ảnh hưởng thường xuyên hơn phụ nữ, và khả năng truyền rối loạn trội liên kết với X khác nhau ở đàn ông và phụ nữ. Những gia đình mang rối loạn lặn liên kết với X trong mỗi thế hệ thường có đàn ông bị ảnh hưởng, nhưng hiếm có phụ nữ bị ảnh hưởng. Dấu hiệu nổi bật của di truyền liên kết với X là bố không thể truyền những tính trạng liên kết với X cho các con trai của họ (không truyền từ đàn ông sang đàn ông). Ví dụ: bệnh ưa chảy máu (hemophilia), Fabry. Đồng trội: Trong di truyền đồng trội, hai bản sao khác nhau (alen) của gen có thể được biểu hiện, và mỗi bản sao hình thành nên một protein hơi khác nhau. Cả hai alen đều tác động đến tính trạng di truyền hoặc xác định các dấu hiệu của rối loạn di truyền. Ví dụ: nhóm máu ABO, khuyết alpha-1 antitrypsin. Thuộc về ti thể: Kiểu di truyền này, được biết đến như di truyền theo dòng mẹ, áp dụng cho gen nằm trong DNA ti thể. Ti thể là những cấu trúc trong tế bào chuyển hóa vật chất thành năng lượng, mỗi ti thể chứa đựng một lượng nhỏ DNA. Do chỉ tế bào trứng đóng góp ti thể cho sự phát triển phôi nên chỉ phụ nữ có thể truyền rối loạn thuộc về ti thể cho con cái . Rối loạn thuộc về ti thể có thể xuất hiện tại bất kì thế hệ nào trong gia đình và có thể tác động tới cả đàn ông lẫn phụ nữ, nhưng các ông bố không thể truyền tính trạng thuộc về ti thể cho con cái. Ví dụ: bệnh di truyền thần kinh thị giác (LHON). Sự tổ hợp các tác động đa gen hoặc tương tác giữa gen và môi trường gây ra nhiều rối loạn khác. Những dị tật như thế quá khó để phân tích do nguyên nhân di truyền của chúng thường không rõ ràng, và không theo cách thức di truyền kể trên. Những ví dụ dị tật gây ra bởi đa gen hay tương tác giữa gen và môi trường bao gồm bệnh tim, tiểu đường, schizophrenia, và một số loại ung thư nào đó. Để mở rộng thông tin, hãy xem Thế nào là một rối loạn phức tạp hoặc đa nhân tố?. Những dị tật gây ra bởi thay đổi cấu trúc hoặc số lượng NST không kèm theo các kiểu di truyền nói trên. Để đọc về những rối loạn NST xảy ra như thế nào, hãy xem Có phải rối loạn NST được di truyền?. Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Nếu trong gia đình tôi có mang một rối loạn di truyền, khả năng con tôi mắc rối loạn là bao nhiêu? Khi một gia đình được chẩn đoán là có mang rối loạn di truyền hay bệnh di truyền, các thành viên của gia đình thường muốn biết có bao nhiêu phần trăm khả năng những đứa con của họ nhiễm bệnh. Trong một số trường hợp, điều này có thể khó dự đoán bởi có thể có nhiều tác nhân ảnh hưởng tới khả năng một người nhiễm rồi loạn di truyền. Điều quan trọng là cơ chế gì đã gây ra rối loạn đó từ đó sẽ quyết định khả năng mắc bệnh di truyền ở thế hệ sau. Chẳng hạn: Di truyền trội NST thường: một người bị ảnh hưởng bởi rối loạn trội NST thường truyền lại gen đột biến cho con họ với xác suất 50%. Cơ hội để đứa con không thừa hưởng đột biến cũng là 50%. Trong ví dụ này, người đàn ông mắc rối loạn trội NST thường có hai đứa con bị ảnh hưởng và hai đứa con không bị ảnh hưởng. Di truyền lặn NST thường: hai người không bị ảnh hưởng mà mỗi người mang một bản sao của gen đột biến đối với rối loạn lặn NST thường thì đứa con bị ảnh hưởng của rối loạn (thể mang đột biến) với xác suất 25%. Cơ hội đứa con không bị ảnh hưởng nhưng mang rối loạn là 50%, cơ hội đứa con không bị ảnh hưởng và không mang rối loạn là 25%. Trong ví dụ này, hai bố mẹ không bị thấy mắc bệnh, mỗi người mang một bản sao của gen đột biến về rối loạn lặn NST thường. Họ có một đứa con bị ảnh hưởng và ba đứa con không bị ảnh hưởng, hai trong ba đứa mang một bản sao của gen đột biến . Di truyền trội liên kết với X: cơ hội truyền rối loạn trôi liên kết với X khác nhau giữa đàn ông và đàn bà vì đàn ông có một NST X và một NST Y, còn đàn bà có hai NST X. Người đàn ông truyền NST Y cho tất cả con trai và NST X cho tất cả con gái. Vì thế, những đứa con trai của người đàn ông mắc rối loạn trội liên kết với X sẽ không bị ảnh hưởng, nhưng tất cả những đứa con gái sẽ thừa hưởng rối loạn. Người đàn bà truyền lại NST X này hoặc NST X khác cho mỗi đứa con. Vì thế, người đàn bà mắc rối loạn trội liên kết với X thì con trai hay con gái trong bào thai đều có khả năng mắc phải là 50%. Trong ví dụ này, người đàn ông mắc rối loạn trội liên kết với X có hai đứa con gái bị ảnh hưởng và hai đứa con trai không bị ảnh hưởng Di truyền lặn liên kết với X: do có sự khác nhau giữa các NST giới tính, xác suất truyền rối loạn lặn liên kết với NST X cũng khác nhau giữa đàn ông và đàn bà. Những đứa con trai của người đàn ông mắc rối loạn lặn liên kết với NST X sẽ không bị ảnh hưởng, và những đứa con gái của người đàn ông ấy sẽ mang một bản sao của gen đột biến. Trong mỗi bào thai, người đàn bà mắc rối loạn lặn liên kết với NST X có 50% cơ hội con trai mắc phải rối loạn, và 50% cơ hội con gái mang một bản sao của gen đột biến. Trong ví dụ này, người đàn ông mắc rối loạn lặn liên kết với X có hai đứa con gái không bị ảnh hưởng mà mỗi đứa mang một bản sao của gen đột biến, và hai đứa con trai không mang đột biến. Di truyền trội tương đương (đồng trội): Trong sự di truyền đồng trội, mỗi bố mẹ góp một bản sao của riêng một gen, và cả hai bản sao đều ảnh hưởng tới kết quả tính trạng di truyền.Cơ hội nhiễm rối loan di truyền đồng trội, và những tính trạng đặc trưng của rối loạn tùy thuộc bản sao nào của gen được truyền từ bố mẹ cho con cái. Nhóm máu ABO là hệ thống nhóm máu chính ở người. Nhóm máu AB là tính trạng di truyền đồng trội. Trong ví dụ này, người cha với nhóm máu A, người mẹ với nhóm máu B có bốn đứa con, mỗi đứa có một nhóm máu khác nhau: A, AB,B và O. Di truyền ti thể: Ti thể, trung tâm sản xuất năng lượng của tế bào, mỗi ti thể chứa một ít DNA. Rối loạn di truyền ti thể là kết quả của những đột biến trong DNA ti thể. Mặc dù rối loạn ti thể có thể ảnh hưởng tới cả nam và nữ, nhưng chỉ nữ có khả năng truyền đột biến trong DNA ti thể cho con cái. Một người đàn bà mắc rối loạn gây ra do những thay đổi trong DNA ti thể sẽ truyến đột biến cho tất cả con trai và con gái của bà ấy, nhưng đứa con của người đàn ông mắc rối loạn như thế sẽ không thừa hưởng đột biến. Trong một gia đình, một phụ nữ mắc rối loạn ti thể và chồng cô ấy không bị ảnh hưởng, toàn có đứa con bị ảnh hưởng. Trong một gia đình khác, người đàn ông mắc rối loạn ti thể và vợ ông ấy không bị ảnh hưởng thì không có đứa con nào bị ảnh hưởng. Điều quan trọng cần chú ý là cơ hội truyền một rối loạn di truyền (gene gây bệnh) là tương đối cân bằng với mỗi một lần sinh nở. Chẳng hạn, nếu một cặp vợ chồng có đứa con mắc rối loạn lặn NST thường, khả năng đứa con khác mắc rối loạn vẫn là 25% ( hoặc 1/4). Nghĩa là, khi đã sinh một đứa con mắc bệnh thì không thể giảm được khả năng mắc bệnh của những đứa trẻ tương lai. Ngược lại, khi gia đình đã sinh một đứa trẻ khỏe mạnh thì không chắc rằng những đứa trẻ tiếp theo cũng khỏe mạnh như vậy. Trong ví dụ này, người đàn bà mắc rối loạn trội liên kết với X có một đứa con gái bị ảnh hưởng, một đứa con trai bị ảnh hưởng, một đứa con gái không bị ảnh hưởng, và một đứa con trai không bị ảnh hưởng Trong ví dụ này, người đàn bà không bị bệnh nhưng mang một bản sao của gen đột biến đối với rối loạn lặn liên kết với X. Bà ấy có một đứa con trai bị ảnh hưởng, một đứa con gái không bị ảnh hưởng mang một bản sao của đột biến, và hai đứa con không bị ảnh hưởng do không mang đột biến. Mặc dù khả năng thừa hưởng rối loạn di truyền thể hiện khá rõ ràng, các yếu tố như lịch sử gia đình và những kết quả thử nghiệm di truyền đôi lúc có thể làm thay đổi xác suất. Hơn nữa, một số người với căn bệnh gây ra do đột biến không bao giờ gặp phải vấn đề nào về sức khỏe hoặc thí nghiệm rối loạn chỉ có những triệu chứng mang tính ôn hòa. Nếu bệnh hoạt động trong một gia đình không có đặc điểm di truyền rõ ràng, dự đoán khả năng một người thực sự mắc phải rối loạn có thể trở nên đặc biệt khó khăn. Đánh giá xác suất mắc phải hoặc truyền một rối loạn di truyền có thể khá phức tạp. Các chuyên gia di truyền học có thể giúp đỡ mọi người hiểu xác suất và giúp đỡ thông báo những quyết định về sức khỏe của họ. Các rối loạn di truyền và gen được định danh như thế nào? Bộ câu hỏi di truyền học đại cương chưa có Nguồn Genetic Home Reference Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN Khái niệm Độ thấm và Độ biểu hiện là gì? Độ thấm (Reduced penetrance ) và Độ biểu hiện (variable expressivity ) là hai yếu tố tác động tới kết quả của mỗi biến đổi di truyền đặc thù. Thường hai yếu tố này ảnh hưởng tới rối loạn di truyền theo qui luật trội NST thường, đôi khi là lặn NST thường. Độ thấm Độ thấm là tỉ lệ số người mang một biến đổi di truyền đặc thù (như một đột biến tại một gen chuyên biệt) biểu hiện thành các dấu hiệu và triệu chứng của một rối loạn di truyền. Nếu người nào mang đột biến nhưng không phát triển các dị tật trong tương lai, lúc ấy qui ước độ thấm giảm hoặc bằng không. Thường độ thấm giảm đối với các loại ung thư quen thuộc. Chẳng hạn, những người mang gen đột biến của gen BRCA1 hay BRCA2, ung thư sẽ đeo đuổi suốt đời, nhưng một số người sẽ không bị như vậy. Bởi vậy, bác sỹ không thể dự đoán người nào mang đột biến ung thư sẽ phát triển hay khối u khi nào sẽ bộc phát. Có lẽ độ thấm giảm là kết quả của sự tổ hợp các yếu tố di truyền, môi trường và lối sống, và nhiều yếu tố chưa biết khác. Hiện tượng giảm độ thấm gây không ít gian nan cho chuyên gia di truyền để liệt kê bệnh sử của một gia đình và dự đoán nguy cơ truyền rối loạn di truyền tới những thế hệ sau. Độ biểu hiện Mặc dù vài rối loạn di truyền khi biểu hiện ít thấy biến đổi, còn hầu hết đều để lại dấu hiệu và triệu chứng khác nhau đối với người bị ảnh hưởng bởi rối loạn. Biến đổi độ biểu hiện được coi là một tập hợp dấu hiệu và triệu chứng ở những người khác nhau cùng mắc một rối loạn di truyền. Chẳng hạn, tương lai hội chứng Marfan sẽ biến đổi biểu hiện rộng rãi - chỉ số ít người có triệu chứng nhẹ (như biểu hiện thân cao và ốm, ngón tay mảnh khảnh), trong khi số khác phải trải nghiệm cuộc sống cùng nỗi lo âu về bệnh tim mạch. Mặc dù tương lai hội chứng Marfan biến đổi khôn lường, nhưng hầu như người mắc chứng Marfan đều có cùng gen đột biến (FBN1). Trong lúc sự tổ hợp giữa các yếu tố di truyền, môi trường và lối sống có lẽ là nguyên nhân làm độ thấm giảm, thì nguyên nhân làm biến đổi độ biểu hiện hầu như vẫn chưa được xác định. Nếu một rối loạn di truyền có những dấu hiệu và triệu chứng biến đổi khôn lường, thật gian nan để chẩn đoán. Đột biến NST có thể di truyền không? Có phải sai hình (hay đột biến) NST được di truyền ? Mặc dù một số loại bất sai hình NST có thể di truyền nhưng hầu hết các đột biến NST (như đột biến trong hội chứng Down và hội chứng Turner) lại không thể truyền sang thế hệ kế tiếp. Một số đột biến do thay đổi số lượng NST. Những thay đổi này không di truyền nhưng xảy ra như những hiện tượng ngẫu nhiên trong suốt quá trình sản sinh các loại tế bào (như trứng và tinh trùng). Một sai sót trong phân bào gọi là là hiện tượng các NST chị em không phân ly ( nondisjunction) dẫn đến sự sản sinh thế hệ tế bào kế tiếp với số lượng NST bất thường (tăng hay giảm mỗi bản sao của một NST). Nếu những tế bào sinh sản có số lượng NST không bình thường này tham gia thực hiện thành công quá trình thụ tinh sẽ đóng góp một nửa nguyên liệu di truyền tạo nên một đứa trẻ. Như vậy đứa trẻ ra đời sẽ dư hoặc thiếu NST trong mỗi tế bào của cơ thể. Những thay đổi trong cấu trúc NST cũng có thể là nguyên nhân gây đột biến NST. Một số thay đổi cấu trúc NST có thể được di truyền, trong khi số khác xảy ra ngẫu nhiên trong suốt quá trình phân chia tế bào hoặc trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển phôi thai. Do cơ chế di truyền của những biến đổi này khá phức tạp, nên người ta quan tâm đến loại bất thường NST muốn đề cập với chuyên gia di truyền học. Một số tế bào ung thư cũng có những thay đổi trong cấu trúc và số lượng NST. Do những thay đổi này xảy ra trong tế bào soma (tế bào sinh dưỡng, không phải các tế bào sinh dục) nên chúng không thể truyền từ một hệ sang thế hệ kế tiếp. Tại sao một số chủng tộc người lại có tần suất mắc một loại rối loạn di truyền cao hơn? Tại sao một số chủng tộc người lại có tần suất mắc một loại rối loạn di truyền cao hơn? Một số rối loạn di truyền có tần suất cao ở những tộc người mà khi đến sống tại một khu vực địa lý đặc biệt họ đã sinh con đẻ cái. Người trong tộc thường thừa hưởng vốn gen chung của tộc đó, truyền lại từ tổ tiên. Nếu một người trong tộc này kế thừa gen qui định chứng bệnh nào đó- gây ra bởi đột biến, thì loại bệnh đặc thù đó có thể có tần suất cao trong tộc. Các ví dụ về những rối loạn di truyền thường gặp trong những nhóm chủng tộc đặc biệt là thiếu máu hồng cầu hình liềm, có tần suất cao đối với người sống ở Phi châu, Mỹ la tinh và Địa Trung hải; bệnh Tay-Sach dễ bắt gặp với tổ tiên người Do thái Ashkenazi (vùng Trung tâm châu âu và Đông âu), người Canada, Pháp. Tuy nhiên, điều cần chú ý là những dị tật này có thể xảy ra ở bất kì chủng tộc nào.  Bài 5.1  Bài 5.2  Bài 5.3  Bài 5.4 Genome là gì ? Một genome (hệ gen) là tập hợp toàn bộ DNA của cơ thể, bao gồm tất cả các gene của cơ thể đó. Mỗi genome chứa tất cả thông tin cần để xây dựng và duy trì cơ thể đó. Ở người, một bản sao của toàn bộ hệ gene - có hơn 3 nghìn tỉ cặp base - được chứa trong nhân tế bào. Human Genome Project là gì và tại sao nó lại quan trọng ? Human Genome Project (Dự án Hệ Gene Người) là một nỗ lực nghiên cứu quốc tế nhằm xác định trình tự hệ gene người và phát hiện các gene trong đó. Kế hoạch là sự phối hợp giữa National Institutes of Health (Viện Sức khỏe quốc gia) và U.S. Department of Energy (Phòng Năng lượng Mỹ). Những đóng góp vòng ngoài bao gồm các trường đại học ở khắp nước Mỹ và cộng đồng quốc tế tại Anh, Pháp, Đức, Nhật Bản, Trung Quốc. Kế hoạch hệ gene người được khởi công từ 1990 và đã hoàn tất vào 2003, sớm hơn 2 năm so với lịch trình ban đầu. Công trình Dự án hệ gene người đã và đang cho phép các nhà nghiên cứu bắt đầu thấu hiểu bản thiết kế để xây dựng nên một con người. Khi các nhà nghiên cứu hiểu nhiều hơn về chức năng của gene và protein, thì những hiểu biết này sẽ có tầm ảnh hưởng chính trong các lĩnh vực y dược, công nghệ sinh học và khoa học sự sống. Những mục tiêu cần đạt được của kế hoạch hệ gene người là gì? Mục tiêu chính của Dự án hệ gene người là cung cấp một cách đầy đủ và chính xác trình tự của 3 nghìn tỉ cặp base DNA hình thành nên hệ gene người và xác định khoảng từ 20,000 đến 25,000 gene người. Dự án cũng hướng vào trình tự hệ gene một số cơ thể khác mà quan trọng đối với nghiên cứu y học, chẳng hạn chuột và ruồi giấm. Ngoài việc xác định trình tự DNA, Dự án hệ gene người đã cố gắng cải tiến những công cụ mới để truy tầm và phân tích dữ liệu cũng như phân phối kết quả này để tất cả mọi người dễ dàng sử dụng. Đồng thời, dp những lời khuyên về mặt di truyền học để lại những hệ quả đối với cá nhân và xã hội, nên hội đồng kế hoạch hệ gene người phải giải thích những hệ quả của nghiên cứu hệ gene thông qua chương trình Diễn giải các vấn đề chủng tộc, pháp luật và xã hội (Ethical, Legal, and Social Implications, ELSI). Dự án hệ gene người đã hoàn thành những gì? Dự án hệ gene người đã hoàn tất những gì? Vào tháng 3 năm 2003, các nhà nghiên cứu loan báo rằng Dự án hệ gene người (Human Genome Project) đã hoàn tất một số lượng lớn trình tự của toàn bộ hệ gene người. Trình tự này được hoàn tất từ một công trình phác thảo về hệ gene được công bố năm 2001. Nó cho phép xác định vị trí của nhiều gene ở người và cung cấp thông tin về cấu trúc và tổ chức của các gene đó. Dự án đã giải mã trình tự hệ gene người và cung cấp các công cụ phân tích dữ liệu miễn phí có thể sử dụng trực tuyến. Mặt khác không chỉ quan tâm đến hệ gene người, Dự án hệ gene người đã xác định trình tự hệ gene của một số loài khác như ruồi giấm, giun tròn, nấm men. Trong năm 2002, các nhà nghiên cứu cũng đã loan báo hoàn tất công trình phác thảo hệ gene chuột. Bằng cách nghiên cứu sự giống và khác nhau giữa gene người và gene các loài khác, các nhà nghiên cứu có thể biết được chức năng của từng gene riêng biệt và xác định những gene nào là thiết yếu đối với sự sống.

Mục lục

	Tế bào và DNA hiểu biết cơ bản về tế bào, DNA, gene và nhiễm sắc thể * Tế bào là gì? * DNA là gì? * DNA ty thể là gì? * Gene là gì? * Nhiễm sắc thể là gì? * Con người có bao nhiêu nhiễm sắc thể?
	Hoạt động của gene cơ chế để gene có thể điều khiển và quy định tính trạng hay bệnh lý Protein là gì và chúng có chức năng như thế nào? · Làm thế nào gene có thể điều khiển tổng hợp protein? · Cơ chế đóng mở gene diễn ra như thế nào trong tế bào? · Tế bào phân chia như thế nào? · Các gene điều khiển quá trình sinh trưởng và phân chia tế bào như thế nào? · Làm thế nào một nhà di truyền học có thể xác định vị trí của một gene? · Họ gene là gì?
40px	Đột biến và sức khỏe cách thức xuất hiện và những tác hại của các rối loạn di truyền Đột biến gen là gì và nó xảy ra như thế nào? · Đột biến gen ảnh hưởng đến sức khỏe và sự phát triển như thế nào? · Có thể có những loại đột biến gen nào? · Thay đổi số lượng NST có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển? · Thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển? · Thay đổi trong DNA ti thể có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển? · Thế nào là một rối loạn phức tạp hoặc đa nhân tố? · Khoa học thống kê có thể cung cấp những thông tin gì về rối loạn di truyền? · Các rối loạn di truyền và gen được định danh như thế nào?
	Các phương thức di truyền tính trạng những thông tin cần biết về bệnh di truyền trong gia đình Làm thế nào để biết trong gia đình có mang bệnh di truyền? · Tại sao lại phải tìm hiểu tiền sử bệnh tật của gia đình mình? · Bệnh tật trong gia đình có thể di truyền theo những kiểu nào? · Nếu trong gia đình tôi có mang một rối loạn di truyền, khả năng con tôi mắc rối loạn là bao nhiêu? · Khái niệm Độ thấm và Độ biểu hiện là gì? · Đột biến NST có thể di truyền không? · Tại sao một số chủng tộc người lại có tần suất mắc một loại rối loạn di truyền cao hơn?
	Xét nghiệm di truyền & Liệu pháp di truyền đang hoàn thiện Xét nghiệm gene là gì ? · Liệu pháp gene là gì ? · Liệu pháp gene hoạt động như thế nào ?
	Các dự án nghiên cứu genome người mục đích và nhiệm vụ của dự án Genome là gì ? · Human Genome Project là gì và tại sao nó lại quan trọng ? · Những mục tiêu cần đạt được của kế hoạch hệ gene người là gì ? · Kế hoạch hệ gene người đã hoàn thành những gì ?
	Phần bổ túc và bài tập các bài liên quan Hệ gene ti thể · Di truyền học và cơ thể sống ·Cơ sở nhiễm sắc thể của tính di truyền·Tái bản DNA ·Tại sao nghiên cứu virus·Proteins

Nguồn

• Genetic Home Reference
• Bài tập
• Huỳnh Như Ngọc Hiển, SHVN
• Cao Xuân Hiếu, hiệu đính

Bài liên quan

• DNA ty thể có thể di truyền từ cha sang con
• Phát hiện một cấu trúc DNA mới trong tế bào sống
• Phát hiện có 40 gien chịu trách nhiệm về hành vi hung hãn
• Gene “nhảy” là nhân tố để con người thành hình?
• Đàn ông có thể bị "tuyệt chủng" vì nhiễm sắc thể Y đang thoái hoá

• « Mới nhất
• ‹ Mới hơn
• Cũ hơn ›

Liên kết đến đây

• Bản mẫu:Sách đang viết
• Tủ sách Khoa học
• Giáo án Điện tử
• Bản mẫu:Giáo trình - Bài giảng
• Đột biến gen là gì và nó xảy ra như thế nào?
• Đột biến gen ảnh hưởng đến sức khỏe và sự phát triển như thế nào?
• Có thể có những loại đột biến gen nào?
• Thay đổi số lượng NST có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển?
• Thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển?
• Thay đổi trong DNA ti thể có ảnh hưởng tới sức khỏe và sự phát triển?

Xem thêm liên kết đến trang này.