Tài liệu Nghiên cứu những bất thường nhiễm sắc thể ở cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật

  • Số trang: 96 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 226 |
  • Lượt tải: 0
nguyetha

Đã đăng 8490 tài liệu

Mô tả:

Luận văn thạc sĩ khoa học ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -------------------------------------- TRƢƠNG THỊ THÙY LINH NGHIÊN CỨU NHỮNG BẤT THƢỜNG NHIỄM SẮC THỂ Ở CẶP VỢ CHỒNG SẢY THAI LIÊN TIẾP VÀ SINH CON BỊ DỊ TẬT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NộI - 2014 Trương Thị Thuỳ Linh Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------------------------- TRƢƠNG THỊ THÙY LINH NGHIÊN CỨU NHỮNG BẤT THƢỜNG NHIỄM SẮC THỂ Ở CẶP VỢ CHỒNG SẢY THAI LIÊN TIẾP VÀ SINH CON BỊ DỊ TẬT Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60420114 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN VĂN RỰC TS. NGUYỄN LAI THÀNH HÀ NộI - 2014 Trương Thị Thuỳ Linh Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Văn Rực – Phó trưởng bộ môn Y sinh học – Di truyền - Đại học Y Hà Nội, người thầy trực tiếp hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Lai Thành – Trưởng bộ môn Sinh học tế bào – Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Người đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các kỹ thuật viên tại Bộ môn Y sinh học – Di truyền, Đại học Y Hà Nội đã chỉ bảo, động viên, tạo điều kiện tốt và giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ môn Sinh học tế bào, Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã dạy dỗ, tạo nền tảng kiến thức cơ bản để tôi có thể tiếp cận kiến thức khoa học góp phần rất lớn vào việc học tập và nghiên cứu. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè những người đã luôn động viên, khuyến khích, ủng hộ tôi, là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho tôi trong suốt quá trình học tập để và hoàn thành được bản luận văn này. Hà Nội, tháng 5 năm 2014 Học viên Trương Thị Thuỳ Linh Trương Thị Thuỳ Linh Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BrdU: Bromodeoxyuridin cs : Cộng sự HHT: Hòa hợp tâm ISCN: An International System for Human Cytogenetic Nomenclature NST: Nhiễm sắc thể PHA: Phytohemagglutinin SL: Số lượng Trương Thị Thuỳ Linh Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học MỤC LỤC MỞ ĐẦU ...................................................................................................................1 CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN ...................................................................................3 1.1. Lược sử nghiên cứu về nhiễm sắc thể người ...................................................3 1.2. Tiêu chuẩn và quy định quốc tế về đặc điểm bộ nhiễm sắc thể người ..................4 1.2.1. Tiêu chuẩn để xếp loại nhiễm sắc thể trong lập karyotyp. .......................4 1.2.2. Phân loại nhiễm sắc thể ............................................................................5 1.3. Các rối loạn và cơ chế gây rối loạn nhiễm sắc thể người ................................6 1.3.1. Rối loạn số lượng nhiễm sắc thể ..............................................................6 1.3.2. Rối loạn cấu trúc nhiễm sắc thể ................................................................7 1.3.3. Hậu quả của các đột biến nhiễm sắc thể lên chất liệu di truyền ............11 1.4. Tình hình nghiên cứu bộ nhiễm sắc thể ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh trên thế giới ..............................................11 1.4.1. Tần số rối loạn nhiễm sắc thể ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ......................................................................11 1.4.2. Tần số rối loạn nhiễm sắc thể giữa người vợ và người chồng ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ......................13 1.4.3. Sự phân bố các kiểu rối loạn nhiễm sắc thể ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ............................................14 1.4.4. Nguy cơ sinh sản của các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh mang rối loạn nhiễm sắc thể ..........................................23 1.5. Tình hình nghiên cứu bộ nhiễm sắc thể ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ở Việt Nam ...............................................28 CHƢƠNG 2 - ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................31 2.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................31 2.1.1. Tiêu chuẩn chọn bệnh nhân ....................................................................31 2.1.2. Tiêu chuẩn loại trừ ..................................................................................31 2.2. Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................31 Trương Thị Thuỳ Linh Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học 2.2.1. Lập hồ sơ bệnh án di truyền ....................................................................31 2.2.2. Phương pháp phân tích nhiễm sắc thể và lập karyotyp ..........................31 2.2.3. Xử lý số liệu ............................................................................................34 CHƢƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .........................................................35 3.1. Biểu hiện rối loạn nhiễm sắc thể ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ......................................................................................35 3.2. Biểu hiện rối loạn nhiễm sắc thể giữa người vợ và người chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh con dị tật bẩm sinh .........................................................37 3.3. Biểu hiện rối loạn nhiễm sắc thể ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ......................................................................................39 3.3.1. Sự phân bố các kiểu rối loạn do chuyển đoạn tương hỗ ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ..........................43 3.3.2. Sự phân bố các kiểu chuyển đoạn hòa hợp tâm ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ...........................................45 3.3.3. Biểu hiện rối loạn nhiễm sắc thể kiểu đảo đoạn .................................48 3.4. Nguy cơ sinh sản của các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh mang rối loạn nhiễm sắc thể ............................................................53 3.4.1. Nguy cơ sinh sản của các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh mang chuyển đoạn tương hỗ ..........................................53 3.4.2. Nguy cơ sinh sản ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh mang chuyển đoạn hoà hợp tâm .........................................55 3.4.3. Nguy cơ sinh sản ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh mang đảo đoạn NST số 9 ...................................................62 KẾT LUẬN .............................................................................................................65 ĐỀ NGHỊ .................................................................................................................66 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Trương Thị Thuỳ Linh Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Tỷ lệ rối loạn NST ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh của một số tác giả. ...............................................................37 Bảng 2. Sự phân bố các kiểu rối loạn nhiễm sắc thể ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. ...................................................40 Bảng 3. Sự phân bố các rối loạn số lượng nhiễm sắc thể ở các cặp vợ chồng ....41 Bảng 4. Sự phân bố các kiểu karyotyp của chuyển đoạn tương hỗ ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật ...........................................44 Bảng 5. Sự phân bố các kiểu chuyển đoạn hòa hợp tâm ......................................46 Bảng 6. Biểu hiện rối loạn nhiễm sắc thể kiểu đảo đoạn ở các cặp vợ chồng ......48 Bảng 7. Các dạng rối loạn cấu trúc nhiễm sắc thể khác .......................................50 Bảng 8. Nguy cơ sinh sản của các cặp vợ chồng mang chuyển đoạn tương hỗ ...54 Bảng 9. Nguy cơ về sinh sản của các cặp vợ chồng mang chuyển đoạn hòa hợp tâm xảy ra giữa các nhiễm sắc thể khác cặp tương đồng ........................56 Bảng 10. Nguy cơ sinh sản của các cặp vợ chồng mang chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa các nhiễm sắc thể cùng cặp tương đồng ..........................................57 Bảng 11. Nguy cơ sinh sản của các cặp vợ chồng mang đảo đoạn NST số 9 ........63 Trương Thị Thuỳ Linh Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học DANH MỤC HÌNH Hình 1: Sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử ở người mang chuyển đoạn tương hỗ giữa NST số 3 và NST số 21. ...................................................................8 Hình 2: Sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử của người mang chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa 2 NST khác cặp tương đồng ...............................................9 Hình 3: Sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử của người mang chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa 2 NST cùng cặp tương đồng ............................................10 Hình 4: Tỷ lệ rối loạn NST ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ....................................................................................35 Hình 5: Tỷ lệ rối loạn NST giữa người vợ và người chồng ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. ....................................38 Hình 6: Karyotyp của người chồng mang chuyển đoạn tương hỗ 46,XY,t(9;11)(q34;q13) ...43 Hình 7: Karyotyp của người chồng mang chuyển đoạn hòa hợp tâm 45,XY,t(13q;14q) ..47 Hình 8: Karyotyp của người chồng mang NST đảo đoạn 46,XY,inv(9)(p12;q12) ...49 Hình 9: Karyotyp của người vợ mang NST rối loạn phức tạp 46,XX,t(1;16)(q22;p13),t(12;15)(q15;q23) ............................................52 Hình 10: Karyotyp của người vợ mang chuyển đoạn hòa hợp tâm 45,XX,t(13q;13q) ...58 Hình 11: Sơ đồ gia hệ cặp vợ chồng có người vợ mang chuyển đoạn hòa hợp tâm 45,XX,t(14q;21q) ...................................................................................61 Trương Thị Thuỳ Linh Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học MỞ ĐẦU Hiện tượng các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp, sinh con bị dị tật bẩm sinh là vấn đề ngày càng được quan tâm theo dõi và điều trị trên các cơ sở y tế ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung. Sảy thai liên tiếp, sinh con dị tật cũng như những vấn đề liên quan đến hiếm muộn, vô sinh đã và đang là nỗi đau, nỗi lo của mỗi gia đình và xã hội, gây ra nhiều tổn thất về mặt tinh thần và vật chất. Tại Việt Nam, song song với sự phát triển kinh tế - xã hội, những vấn để về sức khỏe sinh sản đang ngày càng được quan tâm và cần có những nghiên cứu sâu rộng để đưa ra các biện pháp cải thiện, trong đó tư vấn di truyền đối với những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp, sinh con dị tật hay hiếm muộn là một trong những biện pháp cần thiết. Sảy thai liên tiếp và sinh con dị tật bẩm sinh có thể do nhiều nguyên nhân như nhiễm trùng, hoocmon, các bệnh mãn tính, bất thường tử cung, bất thường NST… đặc biệt với sảy thai sớm (dưới 3 tháng trong thời kì mang thai) thì phôi mang rối loạn NST đóng vai trò chủ yếu [10]. Đối với các trường hợp sinh con bị dị tật bẩm sinh mang rối loạn NST nguyên nhân có thể do bố hoặc mẹ mang rối loạn NST tạo nên những hợp tử mang NST rối loạn. Ở những cặp vợ chồng mang rối loạn NST cân bằng có nguy cơ mang thai bất thường rất cao có thể chết trong thời kì bào thai hoặc sinh ra những đứa trẻ bị dị tật hoặc chậm phát triển trí tuệ. Với sự phát triển của khoa học nói chung và di truyền y học nói riêng, những nguyên nhân dẫn đến hiện tượng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh ngày càng được đánh giá một cách sâu rộng hơn ở mức độ di truyền tế bào và di truyền phân tử với những rối loạn NST hay rối loạn về gen. Ở mức độ di truyền tế bào, bộ NST được quan sát, đánh giá và phân tích về số lượng, cấu trúc bao gồm các chuyển đoạn, đứt đoạn, lặp đoạn và đảo đoạn... Xét nghiệm và phân tích NST ở những cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh nhằm tìm ra nguyên nhân đồng thời đưa ra tư vấn di truyền để lựa chọn phương pháp công nghệ hỗ trợ sinh sản cần thiết hoặc lựa chọn có sinh con nữa hay không? Trương Thị Thuỳ Linh 1 Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học Hiện nay trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu NST và báo cáo về những cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh mang rối loạn NST. Ở Việt Nam trong những năm gần đây đã có nhiều phòng xét nghiệm di truyền tế bào như Viện nhi Trung ương, Viện Sản Trung ương, phòng Di truyền tế bào bệnh viện Từ Dũ, bộ môn Y Sinh học – Di truyền trường Đại học Y Hà Nội làm xét nghiệm và phân tích NST ở những cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh góp phần trong chẩn đoán và đưa ra những lời khuyên di truyền. Sử dụng phương pháp xét nghiệm và phân tích bộ NST, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu những bất thường NST ở cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật” với mục tiêu: Phát hiện những bất thường của bộ nhiễm sắc thể ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh. Đưa ra những nguy cơ về sinh sản ở một số trường hợp rối loạn NST ở những cặp vợ chồng này. Trương Thị Thuỳ Linh 2 Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN 1.1. Lƣợc sử nghiên cứu về nhiễm sắc thể ngƣời Bộ NST người là đối tượng chính trong các nghiên cứu tế bào di truyền học loài người. Các nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu NST người từ cuối thế kỷ XIX và được đánh dấu bằng công trình mở đầu của Walther Flemming (1882) [33]. Ông đã quan sát NST của người ở các kỳ phân bào trên tiêu bản tươi, cắt mảnh lấy từ tinh hoàn. Trong thời gian đó, NST của người là vấn đề được các nhà di truyền học quan tâm, nghiên cứu và cũng là đề tài được đem ra tranh luận nhiều lần. Tuy nhiên ở thời kỳ ấy do những hạn chế về kỹ thuật làm tiêu bản, mẫu vật không đáp ứng và không phù hợp cho việc nghiên cứu chi tiết NST. Ở người, số lượng NST nhiều, kích thước nhỏ và thường tập trung thành từng đám, với những kỹ thuật cắt mảnh, cố định và nhuộm thông thường, các nhà di truyền tế bào chưa thể đếm chính xác nên đã cho rằng trong nhân của tế bào người có 48 NST, gồm 23 cặp NST thường và 1 cặp NST giới tính (Winiwarter. V, 1912; Painter, T.S, 1923) [102,73]. Những năm thuộc thập kỉ 50 của thế kỉ XX có những phát hiện quan trọng khai sinh ra chuyên ngành di truyền tế bào người, bằng việc xử lý tế bào bằng sốc nhược trương của Hsu T.C (1952), Ford C.E và Hamerton J.L (1956) tiền xử lý tế bào nuôi cấy bằng colchicine để tích lũy nhiều cụm kì giữa. Công trình của Tjio và Levan (1956) kết hợp xử lý nhược trương và colchicine đã công bố nghiên cứu xác định lại bộ NST 2n của người là 46 NST chứ không phải là 48 NST và công trình này đã được Ford và Hamerton khẳng định [35]. Từ năm 1956 có nhiều phòng thí nghiệm tế bào di truyền được xây dựng để nghiên cứu NST. Các công trình đầu tiên công bố các rối loạn NST liên quan với bệnh là công trình của Lejeune (1958-1959) về hội chứng Down do thừa một NST 21 dạng trisomi 21, hội chứng Turner do tế bào cơ thể chỉ có 45 NST dạng 45,X thiếu một NST giới tính X (Ford, 1959), hội chứng Klinefelter ở nam với 47 NST trong đó có ba NST giới tính XXY (Jacobs và Strong, 1959) [48]. Từ năm 1956 đến năm 1960 là thời kỳ còn khó khăn của nghiên cứu tế bào di truyền học người các nghiên cứu đều mới chỉ phân biệt được các rối loạn số lượng Trương Thị Thuỳ Linh 3 Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học và rối loạn cấu trúc lớn gây bất thường ở người do mới chỉ sử dụng phương pháp nhuộm bình thường bằng Giemsa, nhuộm đồng đều các NST. Năm 1960, Moorhead và cs công bố phương pháp làm tiêu bản NST từ lympho bào nuôi cấy ngắn hạn với việc dùng PHA (phytohemagglutinin) để kích thích phân bào[64]. Năm 1960, Nowell và Hungerford đã mô tả NST Philadelphia (mất đoạn nhánh dài của NST 22) trong bệnh bạch cầu thể tủy mãn tính (Chronic myeloid leukemia) [72]. Năm 1963, hội chứng mèo kêu, một hội chứng do bị mất đoạn nhánh ngắn của NST số 5 (5p-), lần đầu tiên được phát hiện bởi Lejeune và cs [101]. Từ năm 1968 đến năm 1970, sự ra đời của các kỹ thuật nhuộm băng cho phép các nhà di truyền học đánh giá chính xác tới từng chiếc NST trong bộ NST và phát hiện rối loạn cấu trúc NST. Từ sau 1970 trở đi, lần lượt với các kỹ thuật nhuộm băng Q, băng G, băng R, băng C, băng T, N và nhuộm băng có độ phân giải cao NST, dùng BrdU (Bromodeoxyuridin) gắn vào ADN trên NST và nhuộm phân biệt chromatit chị em đã mở ra thời kỳ phát triển mạnh mẽ của tế bào di truyền học người ứng dụng các kỹ thuật băng để phát hiện các bất thường đặc trưng trên từng NST ứng với các bệnh, tật, các hội chứng trong lâm sàng. Từ năm 1980 đặc biệt là sau năm 1985 là thời kỳ phát triển mạnh mẽ, vượt bậc của di truyền tế bào và di truyền phân tử ứng dụng trong nghiên cứu bộ gen loài người. Trong di truyền tế bào thì việc nghiên cứu NST chủ yếu vẫn áp dụng các phương pháp nhuộm băng NST. 1.2. Tiêu chuẩn và quy định quốc tế về đặc điểm bộ nhiễm sắc thể ngƣời 1.2.1. Tiêu chuẩn để xếp loại nhiễm sắc thể trong lập karyotyp. Lúc đầu người ta chỉ căn cứ vào chiều dài của NST để đặt tên cho chúng từ 1 đến 23 theo thứ tự từ dài đến ngắn (công ước Denver 1960), nhưng ngay sau đó cũng năm 1960 Patau không đồng ý và đề xuất thêm tiêu chuẩn vị trí phần tâm, sau này được quốc tế chính thức chấp nhận. Trương Thị Thuỳ Linh 4 Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học Chiều dài tương đối của NST: là tỷ lệ giữa chiều dài của một NST so với chiều dài trung bình của cả bộ NST, tức chiều dài tổng cộng tất cả các NST của bộ đơn bội có chứa NST X tính theo phần nghìn trong cùng một tế bào. Vị trí của phần tâm được biểu hiện bằng chỉ số phần tâm, tức là tỷ lệ giữa chiều dài nhánh ngắn trên tổng chiều dài của cả NST. Ngoài ra còn có một số tiêu chuẩn chi tiết khác vận dụng cho các NST có nhánh ngắn rất ngắn (NST tâm đầu) và các vệ tinh của chúng, NST Y có đặc thù riêng. 1.2.2. Phân loại nhiễm sắc thể Ở người bộ NST 2n = 46 trong đó có 22 cặp NST thường (autochromosome) và 1 cặp NST giới tính (sex chromosome). Dựa vào đặc điểm hình thái như độ dài, vị trí tâm động người ta sắp xếp các NST thành từng nhóm. 46 NST được chia thành 7 nhóm, kí hiệu là A, B, C, D, E, F và G trên nguyên tắc dài trước ngắn sau, nếu các NST bằng nhau thì tâm giữa đặt trước, tâm lệch đặt sau.  Nhóm A có 3 cặp NST có kích thước lớn nhất, gọi tên từ số 1 đến 3, cặp số 1 tâm giữa, cặp số 2 tâm lệch, cặp số 3 tâm giữa.  Nhóm B có 2 cặp NST số 4 và 5. Các NST này có kích thước lớn và đều có tâm lệch.  Nhóm C có 7 cặp từ số 6 đến 12 có chiều dài trung bình. NST X cũng được xếp vào nhóm này. Tất cả đều tâm gần giữa và khó phân biệt.  Nhóm D có 3 cặp từ số 13 đến 15 gồm các NST có nhánh ngắn rất ngắn, gần như không đáng kể gọi là các NST tâm đầu (acrocentric). Tất cả 3 cặp NST này đều có vệ tinh ở nhánh ngắn.  Nhóm E có 3 cặp 16, 17,18 tương đối ngắn. NST số 16 tâm giữa, 17 và 18 tâm lệch.  Nhóm F có 2 cặp NST 19 và 20, ngắn và có tâm giữa.  Nhóm G có 2 cặp 21 và 22, kích thước ngắn và tâm đầu, có vệ tinh. NST Y cũng được xếp vào nhóm này nhưng không có vệ tinh. Trương Thị Thuỳ Linh 5 Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học 1.3. Các rối loạn và cơ chế gây rối loạn nhiễm sắc thể ngƣời 1.3.1. Rối loạn số lƣợng nhiễm sắc thể Rối loạn số lượng NST gồm hai dạng: đa bội (polyploidy) và lệch bội (aneuploidy). * Đa bội thể: là hiện tượng tăng chẵn hoặc tăng lẻ cả bộ NST. Ví dụ: ở người 3n = 69 NST = thể tam bội (3n) thuộc dạng thể đa bội lẻ, 4n = 96 NST = thể tứ bội (4n) thuộc dạng thể đa bội chẵn. Ở người, các trường hợp đa bội phần lớn phôi thai chết ở giai đoạn trước sinh, một vài trường hợp sống đến khi sinh hoặc sau sinh nhưng hầu hết là các trẻ sơ sinh bị dị tật. Một số trường hợp đa bội thể ở người: - Đa bội thể ở người hầu hết quan sát thấy ở những thai sảy tự nhiên hoặc ở một số thai sống sót vài giờ sau khi sinh hoặc ở phần lớn các khối u. - Thể tam bội (3n) thuần (69,XXY hoặc 69,XYY) đã quan sát ở những thai sảy tự nhiên hoặc ở một số thai sống sót vài giờ sau khi sinh. - Thể khảm (3n/2n) hoặc (4n/2n) đứa trẻ có thể sống được vài năm nhưng chậm phát triển trí tuệ và nhiều dị tật bẩm sinh khác: dị dạng mắt, thoát vị màng tủy, dị tật tim, dị tật cơ quan sinh dục… Karyotyp ở những đứa trẻ này là: 46,XY/69,XXY hoặc 46,XX/92,XXYY…. * Lệch bội: là hiện tượng số lượng NST của tế bào tăng lên hoặc giảm đi một hoặc vài NST so với bộ NST lưỡng bội. * Lệch bội NST thường Ở người, hợp tử trisomi thuần NST thường có được tiếp tục phát triển hay không, số lượng các dị tật và khả năng sống sót của thai ở bên trong hay bên ngoài tử cung còn phụ thuộc vào trisomi về NST nào trong bộ NST. Trong số 22 cặp NST thường, chỉ có trisomi nhóm D (13,14,15), trisomi 18 và trisomi 21 thai nhi có thể sống ở bên ngoài tử cung, đặc biệt trisomi 21 có khả năng sống lâu hơn, thậm chí có thể sống đến tuổi trưởng thành. Nhìn chung trisomi của nhóm A (1-3), nhóm B (45) hoặc nhóm C (6-12), phôi thai thường chết ở giai đoạn sớm trong tử cung. Trương Thị Thuỳ Linh 6 Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học Những dòng tế bào hoặc hợp tử monosomi NST thường, nhìn chung không có khả năng phát triển và thường chết ở giai đoạn sớm của phôi thai. * Lệch bội NST giới tính Trường hợp trisomi thuần NST giới tính, thai nhi có thể phát triển được đến tuổi trưởng thành, nhưng thường có các dị tật ở cơ quan sinh dục và một số dị tật khác. Chỉ có trường hợp monosomi NST giới X là có khả năng sống đến tuổi trưởng thành nhưng có những biểu hiện rối loạn phát triển hình thái của cơ thể, về cơ quan sinh dục và có thể chậm phát triển trí tuệ. * Thể khảm lệch bội: NST thường và NST giới tính tức là cá thể có từ hai hoặc nhiều dòng tế bào, hay gặp nhất là một dòng tế bào lưỡng bội và một dòng tế bào lệch bội hoặc là thừa một NST (trisomi) hoặc là thiếu một NST (monosomi). * Lệch bội phức tạp – (lệch bội kép): trong tế bào của cơ thể có dư 2 NST ở hai cặp tương đồng khác nhau (thông thường là một cặp NST thường và một cặp NST giới tính). 1.3.2. Rối loạn cấu trúc nhiễm sắc thể Rối loạn cấu trúc nhiễm sắc thể bao gồm vật liệu di truyền bị mất, thêm, hoặc đảo ngược trong cùng 1 NST hoặc trao đổi giữa các đoạn của các NST khác nhau (translocations). Rối loạn NST là cân bằng nếu vật liệu di truyền không bị mất (đảo đoạn và chuyển đoạn NST cân bằng) và không cân bằng nếu thừa, thiếu vật liệu di truyền (trong trường hợp lặp đoạn hoặc mất đoạn NST) [56]. * Mất đoạn (deletion): là hiện tượng NST bị đứt rời ra một hoặc nhiều đoạn, đoạn bị đứt rời ra không có tâm sẽ tiêu biến đi hoặc gắn sang NST khác, phần còn lại mang tâm trở lên ngắn hơn bình thường. Sự mất đoạn NST tức là sự mất đi vật liệu di truyền và tùy theo mức độ tổn thương nhiều hay ít mà ảnh hưởng xấu tới sự phát triển của phôi thai, hoặc thai nhi sinh ra với nhiều dị tật. Ở người tần số gặp mất đoạn rất hiếm. Ví dụ: hội chứng mèo kêu: 46, XX(XY), del (5p)… đã được mô tả bởi Lejeune và cs năm 1963. Một số trường hợp có biểu hiện chậm phát triển trí tuệ và rối loạn cơ quan sinh dục, hay gặp trong số đó là NST X hình vòng. Ví dụ: Hội chứng Turner: 46,Xr(Xq). Trương Thị Thuỳ Linh 7 Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học * Chuyển đoạn (Translocation): Chuyển đoạn là hiện tượng trao đổi các đoạn của NST. Chuyển đoạn NST đã được xác định là hay gặp nhất trong rối loạn cấu trúc của NST [86]. Có hai kiểu chuyển đoạn là chuyển đoạn tương hỗ (reciprocal translocation) và chuyển đoạn hòa hợp tâm (Robertsonian translocation). - Chuyển đoạn tương hỗ (reciprocal translocation): là hiện tượng trao đổi đoạn giữa hai NST. Mỗi NST đứt một chỗ, trao đổi đoạn đứt cho nhau và hình thành hai NST mới. Cả hai đều thay đổi hình thái nếu những đoạn trao đổi khác nhau về kích thước. Người mang NST chuyển đoạn tương hỗ có kiểu hình bình thường và trong bộ NST chứa 46 chiếc với 2 NST bất thường [30]. Trong quá trình hình thành giao tử, hợp tử và sinh ra những đứa con hoặc là monosomi (thường chết) hoặc trisomi hoặc có karyotype bình thường hoặc mang chuyển đoạn cân bằng giống bố mẹ. Dưới đây là sơ đồ mô tả quá trình hình thành giao tử và hợp tử ở những người mang chuyển đoạn tương hỗ giữa NST số 3 và NST số 21. Các trường hợp chuyển đoạn tương hỗ khác cũng tương tự. Hình 1: Sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử ở ngƣời mang chuyển đoạn tƣơng hỗ giữa NST số 3 và NST số 21. - Chuyển đoạn hòa hợp tâm (Robertsonian translocation): Chuyển đoạn hòa hợp tâm là do phần tâm của hai NST hợp nhất hình thành và hay gặp nhất là sự chuyển đoạn giữa các NST tâm đầu số 13,14,15 (nhóm D), số 21,22 (nhóm G) bao gồm là sự Trương Thị Thuỳ Linh 8 Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học chuyển đoạn giữa các NST nhóm D với nhóm D (D/D) hoặc giữa nhóm D với nhóm G (D/G) hoặc giữa nhóm G với nhóm G (G/G). Nhìn chung trong quần thể, chuyển đoạn hòa hợp tâm chiếm tỷ lệ khoảng 1,23% ở trẻ sơ sinh còn sống [15]. Ở những người mang chuyển đoạn hòa hợp tâm trong bộ NST có 45 chiếc thiếu 2 NST tâm đầu và thay vào đó 1 NST tâm giữa có kích thước lớn nếu là sự chuyển đoạn giữa các NST nhóm D với nhóm D (D/D) hoặc 1 NST có kích thước trung bình tâm lệch nếu là sự chuyển đoạn giữa các NST nhóm D với các NST nhóm G (D/G) hoặc 1 NST kích thước nhỏ tâm giữa nếu là sự chuyển đoạn giữa các NST nhóm G với các NST nhóm G (G/G). Những người đàn ông mang chuyển đoạn hoà hợp tâm, các đoạn chuyển có thể can thiệp vào sự sản sinh tinh trùng (số lượng tinh trùng thấp hoặc tinh trùng mang NST rối loạn). Bố hoặc mẹ mang chuyển đoạn hoà hợp tâm có thể sinh ra con cái dị tật bẩm sinh sau: hội chứng Down khi con thừa hưởng 3 nhánh dài của NST 21. Hội chứng Patau khi thừa hưởng 3 nhánh dài của NST 13…. Nếu cả bố và mẹ đều mang chuyển đoạn hoà hợp tâm thì việc có một đứa con bình thường là rất khó do sự hình thành nên hợp tử mang NST không cân bằng [94]. Có 2 dạng chuyển đoạn hòa hợp tâm đó là sự chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa các NST trong cùng cặp NST tương đồng và chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa các NST khác cặp tương đồng. Dưới đây là sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử của các cặp vợ chồng (người vợ hoặc người chồng) mang chuyển đoạn hòa hợp tâm. Hình 2: Sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử của ngƣời mang chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa 2 NST khác cặp tƣơng đồng t(14q;21q). Trương Thị Thuỳ Linh 9 Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học Hình 3: Sơ đồ hình thành giao tử và hợp tử của ngƣời mang chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa 2 NST cùng cặp tƣơng đồng t(21q;21q). * Lặp đoạn (duplication) là hiện tượng một đoạn nào đó của NST được nhân đôi lên. Lặp đoạn xảy ra khi 2 NST tương đồng ghép đôi với nhau không tương xứng trong kỳ đầu của phân bào giảm phân, có sự đứt của 2 NST và trao đổi đoạn giữa 2 đoạn khác nhau của 2 NST trong cặp tương đồng. Trong trường hợp này có 2 NST bị thay đổi cấu trúc, nhưng không mất đi hoặc tăng thêm vật liệu di truyền trong tế bào. Khi các NST trong cặp tương đồng này phân ly nhau trong giảm phân sẽ tạo ra hợp tử mang NST lặp đoạn (trisomi từng phần) hoặc NST thiếu một đoạn có liên quan (monosomi từng phần)….Ở người hay gặp trisomi một phần nhánh dài hoặc monosomi một phần nhánh dài hoặc nhánh ngắn của NST số 18 (nhóm E). Đảo đoạn (Inversion): Kết quả đảo đoạn khi hai điểm đứt gãy xảy ra trong một nhiễm sắc thể và mảnh đứt gãy quay ngược 1800 trước khi được chèn trở lại. Đảo đoạn mang tâm động (pericentric) nếu nó liên quan đến tâm động. Đảo đoạn không mang tâm động (paracentric) chỉ liên quan đến một nhánh của một nhiễm sắc thể, hay ngoài tâm động. Đảo đoạn là tái sắp xếp cân bằng, nhưng người mang đảo đoạn quanh tâm và ngoài tâm động đều có nguy cơ tạo giao tử với nhiễm sắc thể không cân bằng bổ sung [5]. Trương Thị Thuỳ Linh 10 Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học Đảo đoạn có thể ở trạng thái đồng hợp tử hoặc dị hợp tử. Khi ở trạng thái đồng hợp tử thì đảo đoạn thường gây ảnh hưởng chết cho cơ thể do làm thay đổi vị trí của các gen (hiệu ứng vị trí) và đứt gãy nhiễm sắc thể sẽ dẫn tới gây chết. Khi ở trạng thái dị hợp tử thì đảo đoạn gây nên một số thay đổi về di truyền và tế bào, do đó người ta có thể dễ dàng phát hiện ra đoạn đảo. Khi có đảo đoạn ngoại tâm sẽ không làm thay đổi vị trí hai vế, còn khi có đảo đoạn quanh tâm sẽ dẫn đến thay đổi vế của nhiễm sắc thể, có thể biến nhiễm sắc thể tâm cận mút (acrocentrric chromosome) thành nhiễm sắc thể cân tâm (metacentric chromosome) và ngược lại [3]. 1.3.3. Hậu quả của các đột biến nhiễm sắc thể lên chất liệu di truyền Căn cứ vào sự biến đổi chất liệu di truyền trong các loại đột biến NST người ta chia làm hai loại: Đột biến cân bằng (balanced mutation): Đột biến NST không làm mất hoặc thêm chất liệu di truyền như các trường hợp chuyển đoạn, đảo đoạn. Do không làm mất hoặc thêm chất liệu di truyền nên những đột biến này thường không ảnh hưởng lên kiểu hình [98]. Đột biến không cân bằng (unbalanced mutation): Bao gồm các đột biến NST làm mất chất liệu di truyền như thể đơn nhiễm, đột biến mất đoạn hoặc làm tăng chất liệu di truyền như thể tam nhiễm, thể tam bội, nhân đoạn. Đây là những đột biến gây ra những hậu quả trên kiểu hình [99]. 1.4. Tình hình nghiên cứu bộ nhiễm sắc thể ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh trên thế giới 1.4.1. Tần số rối loạn nhiễm sắc thể ở những cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh Một trong những nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng sảy thai là do bố mẹ mang rối loạn NST, đặc biệt là những trường hợp sảy thai sớm. Khoảng 60% trường hợp sảy thai liên tiếp trước tuần thứ 20 của thai là do rối loạn NST ở phôi thai [22]. Các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh có tỷ lệ mang rối loạn NST lớn hơn so với tỉ lệ rối loạn NST trong dân số nói chung Trương Thị Thuỳ Linh 11 Cao học K20 - Sinh học Luận văn thạc sĩ khoa học (khoảng <0,55%) [16,37,52,53,17,78]. Sau đây là một số ghi nhận về nghiên cứu tần số rối loạn NST ở các cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp và sinh con dị tật: CU Diedrich và cs (1983) khi phân tích truyền tế bào ở 136 cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai hai lần trở lên đã phát hiện 15 trường hợp (chiếm tỷ lệ 11%) có rối loạn NST [28]. Báo cáo của J.P. Fryns và cs (1984) trong 1068 cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh được phân tích NST có 59 trường hợp mang rối loạn NST (chiếm 5,5%) [40]. Một nghiên cứu khác của Kroshikina VG và cs (1984) trong 202 cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp được xét nghiệm NST thì tỷ lệ các cặp mà một trong hai người có rối loạn NST là 2,5% [51]. Năm 1998 Fryns JP và cs khi phân tích NST của 1743 cặp vợ chồng sảy thai liên tiếp đã phát hiện 5,34% trong số họ mang rối loạn NST [39]. Khi tiến hành làm xét nghiệm NST cho 61 cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp từ hai lần trở lên. Jiang J. và cs (2001) đã phát hiện 7 cặp vợ chồng có một trong hai người bị rối loạn NST (chiếm tỷ lệ 11,5%) [49]. M. Azim (2003) sử dụng kỹ thuật nhuộm băng G phân tích NST của 300 cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai từ 2 lần trở lên. Kết quả cho thấy có 16 cặp (vợ hoặc chồng) mang rối loạn NST (chiếm tỷ lệ 5,3%) [17]. Nghiên cứu NST ở 742 cặp vợ chồng (1484 trường hợp) có tiền sử sảy thai liên tiếp và sinh con bị dị tật bẩm sinh, Dubey và cs (2005) đã phát hiện được 31 trường hợp có rối loạn NST (chiếm tỷ lệ 2%) [30]. Lakshmi Rao và cs (2005) sử dụng kỹ thuật nhuộm băng G để phân tích NST cho 160 cặp vợ chồng có tiền sử sảy thai liên tiếp. Kết quả phát hiện 18 trường hợp mang rối loạn NST chiếm 11,25% tổng số các cặp nghiên cứu [53]. Năm 2006 Figen Celepa và cs đã phân tích NST của 645 cặp vợ chồng (1290 trường hợp) có tiền sử sảy thai liên tiếp. Kết quả tìm thấy có 25 trường hợp mang rối loạn NST (chiếm tỷ lệ 3,86%) [32]. Trương Thị Thuỳ Linh 12 Cao học K20 - Sinh học
- Xem thêm -