Người bình thường có 46 nhiễm sắc thể chia thành 23 cặp, bất kỳ sự thay đổi nào xảy ra với nhiễm sắc thể sẽ dẫn đến tình trạng gọi là bất thường nhiễm sắc thể. Nguyên nhân thường do các vấn đề phát sinh trong quá trình phân chia giao tử hoặc do đột biến dưới tác động của hóa chất, phóng xạ,… Đột biến nhiễm sắc thể có thể dẫn đến thay đổi số lượng nhiễm sắc thể trong tế bào hoặc thay đổi cấu trúc của nhiễm sắc thể. Khác với đột biến gen chỉ tác động lên một gen đơn hoặc đoạn ADN trên nhiễm sắc thể, đột biến nhiễm sắc thể làm thay đổi và tác động đến toàn bộ nhiễm sắc thể.
Cấu trúc nhiễm sắc thể
Nhiễm sắc thể là một tập hợp chuỗi dài chứa các các gen mang thông tin di truyền [ADN], được hình thành từ chất nhiễm sắc cuộn chặt quanh những protein được gọi là histone. Nhiễm sắc thể nằm trong nhân tế bào và quấn chặt lại trước khi quá trình phân chia tế bào diễn ra. Nhiễm sắc thể không nhân đôi là một sợi đơn bao gồm một vùng tâm động nối hai vùng cánh tay gồm cánh ngắn p và cánh dài q.
Để chuẩn bị cho quá trình phân bào, các nhiễm sắc thể sẽ được nhân đôi để đảm bảo tế bào mới sinh ra có số lượng nhiễm sắc thể chuẩn xác. Do đó, một bản sao giống hệt nhau của mỗi nhiễm sắc thể được tạo ra thông qua quá trình sao chép ADN. Mỗi nhiễm sắc thể được nhân đôi thành hai nhiễm sắc thể giống hệt nối với nhau tại vùng tâm động. Các chromatid phân tách trước khi hoàn thành quá trình phân chia tế bào.
Nguồn: U.S. National Library of Medicine
Thay đổi số lượng nhiễm sắc thể
Ở trạng thái bình thường, nhiễm sắc thể tồn tại ở dạng cặp gồm 2 nhiễm sắc thể đơn, đột biến làm thay đổi số lượng nhiễm sắc thể được gọi là thể dị bội. Tế bào dị bội xảy ra do kết quả của sự đứt gãy nhiễm sắc thể hoặc không phân ly xảy ra trong quá trình giảm phân hoặc nguyên phân. Các nhiễm sắc thể tương đồng không phân ly dẫn đến tình trạng thừa hoặc thiếu nhiễm sắc thể. Những bất thường về nhiễm sắc thể giới tính do không phân ly có thể dẫn đến các tình trạng như hội chứng Klinefelter và Turner. Trong hội chứng Klinefelter, nam giới có thêm một hoặc nhiều nhiễm sắc thể giới tính X. Trong hội chứng Turner, nữ giới chỉ có một nhiễm sắc thể giới tính X. Hội chứng Down là một ví dụ về một tình trạng xảy ra do có thêm một nhiễm sắc thể trên nhiễm sắc thể số 21.
Nguồn: Shutterstock
Đột biến nhiễm sắc thể dẫn đến các cá thể có nhiều hơn một bộ nhiễm sắc thể đơn bội trong một tế bào được gọi là thể đa bội. Tế bào đơn bội là tế bào chứa một bộ nhiễm sắc thể hoàn chỉnh. Tế bào sinh dục của chúng ta được coi là đơn bội và chứa 1 bộ 23 nhiễm sắc thể hoàn chỉnh. Tế bào nhiễm sắc thể thường là lưỡng bội, chứa 2 bộ 23 nhiễm sắc thể hoàn chỉnh. Nếu một đột biến làm cho một tế bào có bộ ba đơn bội, nó được gọi là thể tam bội. Nếu tế bào có 4 bộ đơn bội thì được gọi là thể tứ bội.
Thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể
Sự nhân đôi và đứt gẫy của nhiễm sắc thể là nguyên nhân gây ra dạng đột biến làm thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể. Những thay đổi này ảnh hưởng đến quá trình sản xuất protein bằng cách thay đổi các gen trên nhiễm sắc thể. Những thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể thường gây tác động nghiêm trọng đến sự phát triển của một cá thể, thậm chí dẫn đến tử vong. Một vài thay đổi không có hại và không ảnh hưởng đáng kể.
Một số dạng thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể bao gồm:
- Chuyển đoạn: một đoạn nhiễm sắc thể tách ra khỏi nhiễm sắc thể này và di chuyển đến vị trí mới trên nhiễm sắc thể khác.
- Mất đoạn: một đoạn nhiễm sắc thể bị mất [xóa] trong quá trình phân chia tế bào.
- Lặp đoạn: một đoạn nhiễm sắc thể được lặp lại tại một vị trí khác.
- Đảo đoạn: một đoạn nhiễm sắc thể bị đứt được đảo ngược và đưa trở lại nhiễm sắc thể. Nếu sự đảo ngược bao phủ tâm động của nhiễm sắc thể, nó được gọi là đảo ngược tâm động. Nếu nó liên quan đến nhánh dài hoặc ngắn của nhiễm sắc thể và không bao gồm tâm động, được gọi là đảo ngược tâm.
- Isochromosome: được tạo ra do sự phân chia không đúng của tâm động làm cho nhiễm sắc thể chứa hai nhánh ngắn hoặc hai nhánh dài trong khi bình thường chứa một nhánh ngắn và một nhánh dài.
Nguồn: Shutterstock
Đột biến nhiễm sắc thể giới tính
Đột biến xảy ra tại các gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính được gọi là gen liên kết giới tính. Các gen này trên nhiễm sắc thể X hoặc nhiễm sắc thể Y quy định đặc điểm di truyền của các tính trạng liên kết giới tính. Đột biến gen xảy ra trên nhiễm sắc thể X có thể là trội hoặc lặn. Rối loạn trội liên kết X được biểu hiện ở cả nam và nữ. Rối loạn lặn liên kết X biểu hiện ở nam và có thể bị che lấp ở nữ nếu nhiễm sắc thể X thứ hai của nữ bình thường như bệnh thiếu men G6PD, bệnh teo cơ tủy SMA. Rối loạn liên kết nhiễm sắc thể Y chỉ biểu hiện ở nam giới.
Nguồn: U.S. National Library of Medicine
Do có 2 nhiễm sắc thể X, người nữ có 2 vị trí cho mỗi gen liên kết X, so với một vị trí ở nam giới. Sự mất cân bằng này dường như gây ra vấn đề "liều lượng" gen. Tuy nhiên, theo giả thuyết của Lyon, 1 trong số 2 nhiễm sắc thể X trong mỗi tế bàosinh dưỡng nữ bị ngưng hoạt động về di truyền sớm trong phôi thai [khoảng ngày thứ 16]. Trên thực tế, cho dù có bao nhiêu nhiễm sắc thể X, nhưng chỉ có 1 nhiễm sắc thể hoạt động còn lại đều bị bất hoạt. Tuy nhiên, các nghiên cứu di truyền phân tử đã chỉ ra rằng một số gen trên nhiễm sắc thể X [hoặc trên các nhiễm sắc thể X] bất hoạt vẫn hoạt động, và vài yếu tố này rất cần thiết cho sự phát triển của phụ nữ bình thường. XIST là gen chịu trách nhiệm cho việc khử hoạt tính gen của nhiễm sắc thể X, tạo ra ARN khởi động quá trình bất hoạt.
Nhiễm sắc thể X bị bất hoạt có thể có nguồn gốc từ bố hoăc mẹ và thường xảy ra ngẫu nhiên trong mỗi tế bào; và Nhiễm sắc thể X đó sẽ tiếp tục bất hoạt trong tất cả các thế hệ tế bào của tiếp theo. Do đó, tất cả người nữ đều ở thể khảm, với một số tế bào có mẹ X hoạt động và những người khác có một người cha đang hoạt động X.
|
Đôi khi, sự phân bố ngẫu nhiên về nhiễm sắc thể X bất hoạt trong một số lượng nhỏ các tế bào hiện diện tại thời điểm bất hoạt dẫn đến kết quả là các tế bào ở các mô hậu duệ của chúng có ưu thế của nhiễm sắc thể X từ bố hoặc mẹ. Sự bất hoạt chọn lọc có thể giải thích cho sự biểu hiện của các triệu chứng nhẹ ở những phụ nữ dị hợp tử đối với các rối loạn liên quan đến X như chứng hemophilia và chứng loạn dưỡng cơ [tất cả đều có thể không có triệu chứng nếu nhiễm sắc thể X hoạt động được chia theo tỉ lệ 50:50]. Sự bất hoạt chọn lọc cũng có thể xảy ra bằng cơ chế chọn lọc sau bất hoạt.
Một số bệnh hoặc hội chứng do đột biến gen, hay cụ thể là do di truyền xảy ra ở người, nguyên nhân xuất phát từ các bất thường ở gen hoặc nhiễm sắc thể. Nhiều tình trạng đặc biệt nguy hiểm đến tính mạng của trẻ. Hãy cùng tìm hiểu 10 căn bệnh phổ biến sau nhé.
Hội chứng Patau
Đây là hội chứng bất thường ở các nhiễm sắc thể, các bé khi sinh ra thường có 46 nhiễm sắc thể và được xếp thành 23 cặp. Nhưng nếu bé mắc hội chứng Patau, thì trẻ sẽ sở hữu thêm một bản sao từ nhiễm sắc thể thứ 13 trong mỗi tế bào cơ thể.
Nhiễm sắc thể thứ 13 này sẽ gây nên những vấn đề nghiêm trọng cho tinh thần cũng như thể chất của bé như: sức khỏe yếu, khuyết tật thần kinh, não bộ phát triển kém. Đa số trẻ sau sinh mắc Patau đều mất trước lúc chào đời, hoặc chỉ sống trong thời gian ngắn, hiếm những ca patau sống được đến khi trưởng thành.
Vì những lẽ đó, cha mẹ nên chủ động thực hiện khám tổng quát tiền hôn nhân để yên tâm và có sự chuẩn bị tốt hơn cho sức khỏe thai nhi nhé.
Hội chứng Edward
Hội chứng Edward hay còn gọi là trisomy 18. Đây là một rối loạn di truyền do bị thừa một nhiễm sắc thể số 18 trong bộ gen. Thông thường, mỗi em bé sẽ nhận được 23 nhiễm sắc thể từ trứng của mẹ và 23 nhiễm sắc thể từ tinh trùng của người cha – tổng cộng 46 nhiễm sắc thể. Trong trường hợp trisomy 18, em bé có ba bản sao nhiễm sắc thể 18. Điều này khiến nhiều cơ quan của thai nhi phát triển một cách bất thường.
Đây là một trong những hội chứng di truyền nguy hiểm, bởi đa số thai nhi mắc phải đều tử vong trước khi ra đời. Nếu có cơ hội sống thì trẻ sẽ bị dị tật bẩm sinh, khuôn đầu nhỏ, trí tuệ và sự vận động kém, thoát vị rốn và hoàn toàn phụ thuộc vào sự chăm sóc của cha mẹ.
Trisomy 18 là hội chứng trisomy phổ biến thứ hai, sau trisomy 21 [gây hội chứng Down]. Cứ 5.000 trẻ em thì có khoảng 1 trẻ sinh ra bị trisomy 18 và hầu hết là nữ. Trẻ em mắc phải hội chứng Edward khó có thể sống sót sau khi sinh, thường bị chết thai hoặc tử vong sớm trong tam cá nguyệt thứ hai hoặc thứ ba của thai kỳ.
Hội chứng Down
Có tên gọi tiếng Anh là Down Syndrome, là rối loạn di truyền xảy ra khi có sự phân chia trong tế bào bất bình thường dẫn đến có thêm một hoặc một bản sao của nhiễm sắc thể 21. Hơn nữa, vật chất di truyền tăng lên này còn gây ra các đổi thay trong sự phát triển và những biểu hiện thể chất của chứng Down.
Người mắc Down thường có mắt nhỏ, mũi rộng và bằng phẳng, trán dốc, các bộ phận não-quả tim-cột sống-thận bất thường, bị khuyết tật ở vòm miệng. Bên cạnh đó, cơ thể người mắc phải không thể phát triển, liên tục tăng cân, cơ bắp rất yếu. Hiện nay, có thể đăng ký phương pháp tầm soát CN NIFTY tại Viện khoa học DNA cho mẹ bầu để phát hiện dấu hiệu bất thường nếu tiền sử mắc các bệnh di truyền.
Hội chứng Klinefelter
Kế đến, hội chứng Klinefelter là một hiện tượng không thể phân li nhiễm sắc thể xuất hiện ở nam giới, người bị ảnh hưởng thường có một cặp nhiễm sắc thể giới tính là X thay vì thông thường chỉ có một mà thôi, hội chứng này có liên quan đến những nguy cơ mắc các bệnh lý khác.
Những đột biến về cấu trúc hay số lượng nhiễm sắc thể sẽ liên quan đến nhiều gen và dẫn đến một loạt tổn thương tại các hệ cơ quan của người mắc phải. Giờ đây, hội chứng Klinefelter sẽ được phát hiện thông qua phương pháp NIPT xét nghiệm dị tật thai nhi vô cùng phổ biến.
Bệnh có thể ảnh hưởng đến các giai đoạn phát triển khác nhau – thể chất, ngôn ngữ và xã hội. Các đặc điểm giới tính bình thường ở nam giới trong giai đoạn dậy thì sẽ không phát triển, ví dụ như sự tăng trưởng của tinh hoàn hay sản xuất hormone sinh dục testosterone thấp hơn bình thường.
Hội chứng Turner
Hội chứng do đột biến gen tiếp theo là hội chứng Turner, nguyên nhân xuất hiện hội chứng này chính là do mất một phần hoặc mất hoàn toàn một nhiễm sắc thể giới tính trong bộ gen của người. Đây còn là rối loạn về nhiễm sắc thể giới tính thường gặp nhất là đối tượng phái nữ, gây rối loạn sự phát triển thể chất cũng như tâm thần.
Người mắc hội chứng Turner thường có những đặc điểm như: vóc dáng khá nhỏ bé, suy yếu buồng trứng, tim bị dị tật bẩm sinh, khiếm thính,…
Bệnh máu khó đông di truyền [Hemophilie A]
Hemophilie A là căn bệnh máu khó đông di truyền có liên hệ đến NST giới tính X được gen sản sinh ra, quá trình đông máu sẽ tồn tại trên NST này. Chính vì vậy, các bé trai có bộ NST là XY nếu nhận sắc thể dạng X lây bệnh từ người mẹ thì sẽ có dấu hiệu của Hemophilie A. Còn với các bé gái có bộ NST XX, sẽ phát hiện ra bệnh này khi cả cha lẫn mẹ đều sở hữu các NST mang mầm mống gen bị bệnh.
Bệnh bạch tạng
Bạch tạng là bệnh do đột biến gen lặn nằm trên nhiễm sắc thể thường, gen này thuộc gen đa hiệu và quy định nhiều tính trạng. Đây là thuật ngữ chỉ chung những chứng bẩm sinh gây ra bởi rối loạn quá trình sinh và tổng hợp ra melanin. Hội chứng này khiến da, mắt và tóc của người mắc phải có màu sắc nhạt.
Không những thế, làn da của người mắc bạch tạng rất dễ bỏng nắng và thường dễ gặp ung thư da. Căn bệnh này còn gây giảm thị lực, rối loạn thị giác, sợ ánh sáng.
Bệnh mù màu
Thuộc các bệnh di truyền thường gặp hiện nay với các rối loạn sắc giác và thường được gọi là hội chứng mù màu. Căn bệnh này nguyên nhân chính yếu là do di truyền, không phân biệt được các màu sắc, có thể là không xác định được màu xanh, đỏ hoặc thậm chí toàn bộ hệ màu.
Bệnh động kinh
Trong những bệnh di truyền nguy hiểm hiện nay thì động kinh được nhắc đến nhiều nhất. Bệnh do đột biến điểm ở một gen ở ti thể, hệ thần kinh gặp phải sự xáo trộn và lặp đi lặp lại của các nơron bên trong vỏ não, tạo nên các triệu chứng rối loạn về hệ thần kinh như: cắn lưỡi, co giật bắp thịt, mắt trợn ngược, sùi bọt mép, mất kiểm soát khi tiểu tiện, bất tỉnh.
Bệnh tan máu huyết tán Thalassemia
Sau cùng trong các căn bệnh do đột biến gen, tan máu huyết tán Thalassemia có sự liên quan đến máu và gây nên những biến chứng nghiêm trọng cho người mắc phải. Nguyên nhân là do những gen lặn ở cha mẹ, nếu cả hai đều mang loại gen bị bệnh thì 75% trẻ em khi chào đời đều mắc phải bệnh. Thường bệnh sẽ kéo dài và truyền máu suốt cuộc đời, có các triệu chứng phổ biến như thường xuyên thiếu máu và thiếu sắt.
Trên đây là 10 hội chứng bệnh do đột biến gen nguy hiểm cho những đối tượng có nguy cơ mắc phải, cha mẹ có thể đọc thêm về xét nghiệm gen để kiểm soát các nguy cơ có thể của con. Vì thế, nếu nhận thấy các dấu hiệu có thai rõ rệt sau 2 tuần thì cha mẹ nên chủ động đăng ký gói dịch vụ chăm sóc sức khỏe thai sản để rà soát các biểu hiện của bệnh nhé.
Theo những nghiên cứu trên 185 bộ gen ở người cho thấy mỗi cá nhân có khoảng từ 100 gen bị hỏng. Trong đó, có gen tác động có hại, có nhiều gen lại vô hại và có gen thì có lợi. Vì thế, để chắc chắn hơn thì bạn nên tham khảo gói phân tích giải trình gene DNA tại phòng thí nghiệm tại USA hiện đang được triển khai phổ biến, cho kết quả chính xác và biết được đột biến gen ở người gây ra bệnh gì, từ đó có giải pháp đúng đắn cho các cặp vợ chồng sẵn sàng tâm lý trước khi quyết định có con nhé.