Sự sai lệch nhiễm sắc thể là gì? | Nhiễm sắc thể

Sự sai lệch nhiễm sắc thể là gì?

Sự sai lệch cấu trúc nhiễm sắc thể về cơ bản tương ứng với định nghĩa về đột biến nhiễm sắc thể (xem ở trên). Nếu số lượng vật chất di truyền không đổi và chỉ được phân bố khác nhau, đây được gọi là quang sai cân bằng. Điều này thường được thực hiện bằng cách chuyển vị, tức là chuyển một đoạn nhiễm sắc thể sang một nhiễm sắc thể khác.

Nếu đây là cuộc trao đổi giữa hai nhiễm sắc thể, nó được gọi là chuyển vị tương hỗ. Vì chỉ cần khoảng 2% bộ gen để tạo ra protein, xác suất mà một gen như vậy nằm ở điểm đứt và do đó mất chức năng hoặc bị suy giảm chức năng của nó là rất thấp. Do đó, quang sai cân bằng như vậy thường không được chú ý và được truyền qua nhiều thế hệ.

Tuy nhiên, điều này có thể dẫn đến phân phối sai nhiễm sắc thể trong quá trình phát triển của tế bào mầm, có thể dẫn đến vô sinh, tự phát sẩy thai hoặc thậm chí con cái bị quang sai không cân bằng. Quang sai không cân bằng cũng có thể xảy ra một cách tự phát, tức là không có tiền sử gia đình. Xác suất để một đứa trẻ mắc chứng quang sai không cân bằng được sinh ra còn sống phụ thuộc rất nhiều vào nhiễm sắc thể bị ảnh hưởng và thay đổi từ 0 đến 60%.

Điều này dẫn đến mất (= mất đoạn) hoặc nhân đôi (= nhân đôi) của một đoạn nhiễm sắc thể. Trong bối cảnh này, người ta cũng nói đến các đơn nguyên một phần và tam nguyên. Trong một số trường hợp, chúng xảy ra cùng nhau ở hai vùng khác nhau, do đó, việc cắt bỏ một phần thường quyết định hơn đối với sự xuất hiện của các triệu chứng lâm sàng.

Các ví dụ nổi bật của sự xóa bỏ là hội chứng tiếng mèo kêu và hội chứng sừng hươu sói. Người ta nói về sự gia tốc vi mô nếu sự thay đổi không còn có thể được phát hiện bằng kính hiển vi ánh sáng, tức là nếu đó là sự mất mát của một hoặc một vài gen. Hiện tượng này được coi là nguyên nhân của Hội chứng Prader-Willi và Hội chứng Angelman và có liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của u nguyên bào tái tạo.

Một trường hợp đặc biệt là chuyển đoạn Robertson: Ở đây hai nhiễm sắc thể hướng tâm (13, 14, 15, 21, 22) hợp nhất tại tâm động của chúng và tạo thành một nhiễm sắc thể đơn sau khi mất đi các nhánh ngắn (xem cấu trúc). Mặc dù điều này dẫn đến giảm số lượng nhiễm sắc thể, nhưng nó được gọi là hiện tượng quang sai cân bằng, bởi vì việc mất các nhánh ngắn có thể được bù đắp tốt với các nhiễm sắc thể này. Ở đây, những ảnh hưởng này thường chỉ đáng chú ý ở các thế hệ sau, vì khả năng sảy thai rất cao hoặc những đứa trẻ còn sống mắc bệnh tam nhiễm sắc tố.

Nếu có hai lần đứt gãy trong một nhiễm sắc thể, thì có thể đoạn trung gian được đưa vào nhiễm sắc thể đã quay 180 °. Quá trình này, được gọi là sự đảo ngược, chỉ mất cân bằng nếu sự đứt gãy nằm trong một gen hoạt động (2% tổng số vật chất di truyền). Tùy thuộc vào việc tâm động nằm bên trong hay bên ngoài đoạn đảo ngược, nó là một đoạn đảo quanh tâm hoặc cận tâm.

Những thay đổi này cũng có thể góp phần vào sự phân bố không đồng đều của vật liệu di truyền cho các tế bào mầm. Đảo ngược tâm động, trong đó tâm động không nằm trong đoạn đảo ngược, cũng có thể dẫn đến tế bào mầm có hai hoặc không có tâm động. Kết quả là, nhiễm sắc thể tương ứng bị mất trong lần phân chia tế bào đầu tiên, điều này gần như chắc chắn dẫn đến sẩy thai.

Chèn đề cập đến việc chèn một đoạn nhiễm sắc thể vào một vị trí khác. Ở đây, con cái chủ yếu bị ảnh hưởng theo cách tương tự. Nhiễm sắc thể dạng vòng có thể xảy ra đặc biệt sau khi mất đoạn cuối.

Loại và kích thước của các chuỗi là quyết định đối với mức độ nghiêm trọng của các triệu chứng. Ngoài ra, điều này có thể dẫn đến phân bổ sai và do đó tạo ra các loại khảm trong các tế bào cơ thể. Nếu nhiễm sắc thể chuyển phân tách không chính xác trong quá trình phân chia tế bào, có thể dẫn đến nhiễm sắc thể isochromos.

Đây là hai nhiễm sắc thể hoàn toàn giống hệt nhau, chỉ bao gồm các nhánh dài hoặc chỉ các nhánh ngắn. Trong trường hợp nhiễm sắc thể X, nhiễm sắc thể này có thể tự biểu hiện thành Ulrich Hội chứng Turner (đơn chất X). Trisomy 21, hay được gọi là Hội chứng Down, có lẽ là sai lệch nhiễm sắc thể số phổ biến nhất ở những trẻ sinh sống, với giới tính nam bị ảnh hưởng thường xuyên hơn một chút (1.3: 1).

Khả năng xảy ra tam nhiễm sắc thể 21 phụ thuộc vào các yếu tố nhân khẩu học khác nhau, chẳng hạn như độ tuổi trung bình của các bà mẹ khi sinh và thay đổi đôi chút giữa các vùng. Trisomy 21 xảy ra trong 95% trường hợp do lỗi phân chia trong bệnh teo (phân chia tế bào mầm), cụ thể là nondisjunction, tức là không phân tách được các chromatid chị em. Chúng được gọi là trisomies tự do và được tạo ra trong 90% trường hợp ở người mẹ, 5% ở người cha và 5% nữa trong bộ gen của phôi thai.

3% nữa là do chuyển vị không cân bằng trên nhiễm sắc thể 14 hoặc 21; 21 chuyển đoạn, tạo ra một nhiễm sắc thể thường và một nhiễm sắc thể kép 21. 2% còn lại là thể khảm trong đó thể ba nhiễm không được hình thành trong tế bào mầm và do đó không ảnh hưởng đến tất cả các tế bào cơ thể. Các loại khảm thường rất nhẹ nên chúng có thể hoàn toàn không bị phát hiện trong một thời gian dài.

Trong mọi trường hợp, xét nghiệm nhiễm sắc thể nên được thực hiện để phân biệt thể ba nhiễm tự do giống hệt nhau về mặt triệu chứng với thể ba nhiễm chuyển vị có thể di truyền. Sau đó có thể thực hiện niên đại gia đình của các thế hệ trước. Trisomy 13 hoặc hội chứng có tần suất 1: 5000 và hiếm hơn nhiều so với Hội chứng Down.

Tuy nhiên, nguyên nhân (trisomies tự do, chuyển vị và kiểu khảm) và sự phân bố tỷ lệ phần trăm của chúng phần lớn giống nhau. Về mặt lý thuyết, hầu hết tất cả các trường hợp có thể được chẩn đoán trước bằng siêu âm hoặc PAPP-A-test. Tuy nhiên, vì xét nghiệm PAPP-A không nhất thiết phải là một cuộc kiểm tra thông thường, khoảng 80% trường hợp ở Trung Âu được chẩn đoán trước khi sinh.

Đã có trong siêu âm, chậm phát triển, khe hở hai bên môi và có thể phát hiện vòm miệng và mắt nhỏ bất thường (bệnh mắt nhỏ). Ngoài ra, dị tật của báo trước và thường có mặt với các mức độ nghiêm trọng khác nhau (holoprosencephaly). Trong khi ở dạng thùy, sự phân tách của các bán cầu đại não gần như hoàn toàn và các não thất bên được tạo ra, ở dạng bán nguyệt thường chỉ có phần sau của não bị tách ra và các tâm thất bên bị thiếu.

Ở dạng nặng nhất, dạng alobaric, không có sự phân tách của bán cầu đại não nào cả. Trẻ sơ sinh ở dạng bán cấp hoặc alobaric thường chết ngay sau khi sinh. Sau một tháng tỷ lệ tử vong khoảng 50% số trẻ đẻ sống.

Đến 5 tuổi, tỷ lệ tử vong tăng lên 90% đối với thể ba nhiễm 13. Do dị tật ở não, trong hầu hết các trường hợp, bệnh nhân nằm liệt giường và không thể nói trong suốt phần đời còn lại của họ, đó là lý do tại sao họ phải phụ thuộc vào sự chăm sóc hoàn toàn. Ngoài ra, các biểu hiện thể chất trên diện rộng của Trismoie 13 cũng có thể xảy ra.

Về cơ bản, trisomy 16 là trisomy phổ biến nhất (khoảng 32% của tất cả các trisomies), nhưng những đứa trẻ sống với trisomy 16 là rất hiếm. Nói chung, các ca sinh sống chỉ xảy ra với các thể trisomies một phần hoặc thể khảm. Vì lý do này, trong số các trường hợp nhiễm sắc thể, nó thường gây ra thai chết lưu: 32 trong số 100 trường hợp sẩy thai do sai lệch nhiễm sắc thể là do dạng tam nhiễm này.

Do đó, chủ yếu là tiền giải phẫu, tức là trước khi sinh, các đặc điểm có thể phát hiện được đã được ghi lại. Đáng nói ở đây là nhiều tim khuyết tật, tăng trưởng chậm lại, một dây rốn động mạch (nếu không thì gấp đôi) và tăng độ trong suốt của nuchal, được giải thích là do tích tụ chất lỏng do hệ thống bạch huyết chưa phát triển đầy đủ và độ đàn hồi của da ở khu vực này tăng lên. Ngoài ra, sinh lý thoát vị rốn, tức là sự dịch chuyển tạm thời của một phần lớn của ruột qua rốn ra bên ngoài, thường không thoái lui đúng cách, được gọi là omphalocele hoặc dây rốn thoát vị.

Chứng co cứng khi bắt chéo ngón tay cũng thường có thể được phát hiện bằng siêu âm. Trong một số ít ca sinh sống, tình trạng giảm trương lực cơ toàn thân, tức là yếu cơ nói chung, là điều dễ thấy. Điều này dẫn đến việc uống kém và có thể có nghĩa là trẻ sơ sinh phải được cho ăn một cách nhân tạo.

Bốn-ngón tay cũng thường xuyên xảy ra hiện tượng nhăn nheo, vốn là đặc điểm của trisomies. Ở đây cũng vậy, tần suất xuất hiện tam nhiễm liên quan trực tiếp đến tuổi của người mẹ. Hội chứng Edwards, tam nhiễm 18, xảy ra với tần số 1: 3000.

Chẩn đoán trước khi sinh cũng tương tự như hội chứng: Ở đây, các cuộc kiểm tra giống nhau sẽ giúp tìm ra tất cả các cá thể bị ảnh hưởng trước khi sinh. Nguyên nhân và sự phân bố của chúng có thể được so sánh với các trisomies khác (xem trisomy 21). Ngoài ra, trisomies một phần cũng xảy ra trong tam nhiễm 18, giống như các loại khảm, dẫn đến các khóa học lâm sàng nhẹ hơn đáng kể.

Các rối loạn chức năng liên quan cũng rất đặc trưng trong hội chứng Edwards: Bệnh nhân đã có trọng lượng cơ thể giảm mạnh khi mới sinh với 2 kg (bình thường: 2.8-4.2 kg), trán rộng thụt vào, nửa dưới của khuôn mặt thường kém phát triển và nhỏ. miệng mở, hẹp mí mắt các đường nứt và các tai quay ngược có hình dạng thay đổi (tai vòi). Ngoài ra, mặt sau của cái đầu, điều này được phát triển mạnh mẽ một cách bất thường đối với trẻ sơ sinh, là điều dễ thấy. Các xương sườn hẹp và mỏng manh một cách bất thường.

Trẻ sơ sinh cũng có một sự căng thẳng vĩnh viễn (tấn) của toàn bộ hệ cơ, tuy nhiên, tình trạng này sẽ giảm dần ở những trẻ sống sót sau những tuần đầu tiên. Một đặc điểm nữa là sự đan chéo của ngón thứ 2 và thứ 5 so với ngón thứ 3 và thứ 4 khi tất cả các ngón tay đều bị va chạm, trong khi bàn chân dài bất thường (cụt), có gót chân đặc biệt rõ rệt, bị teo. móng chân và một ngón chân cái lùi lại. Dị tật cơ quan nghiêm trọng là phổ biến và thường xảy ra kết hợp: Trái Tim và thận khuyết tật, sai lệch (không ổn định) của ruột, kết dính của phúc mạc (xã mạc treo ruột), một sự đóng lại của thực quản (chứng mất trương lực thực quản) và nhiều người khác.

Do những dị tật này, tỷ lệ tử vong khoảng 50% trong vòng 4 ngày đầu, chỉ khoảng 5-10% sống quá một năm. Sống sót khi trưởng thành là ngoại lệ tuyệt đối. Trong mọi trường hợp, giảm trí thông minh rất rõ rệt và không nói được, nằm liệt giường và không tự chủ được, tức là hoàn toàn phụ thuộc vào sự trợ giúp từ bên ngoài.

• Trisomy 18 (Hội chứng Edwards)
• Trisomy 18 trong thai nhi

Thể tam nhiễm X là dạng sai lệch nhiễm sắc thể số dễ thấy nhất, sự xuất hiện của những người bị ảnh hưởng, về mặt logic, tất cả đều là nữ, không khác biệt nhiều so với những phụ nữ khác. Một số người trong số họ dễ thấy vì họ đặc biệt cao và có các đường nét trên khuôn mặt hơi "đầy đặn". Sự phát triển tâm thần cũng có thể bình thường, từ mức bình thường đến chậm phát triển trí tuệ nhẹ.

Tuy nhiên, sự thiếu hụt trí thông minh này có phần nghiêm trọng hơn so với các bộ ba khác của nhiễm sắc thể giới tính (XXY và XYY). Với tần suất 1: 1000, nó thực sự không phải là hiếm. Tuy nhiên, vì tam nhiễm thường không kèm theo các triệu chứng lâm sàng đáng kể, một phần lớn phụ nữ mắc bệnh có thể sẽ không bao giờ được chẩn đoán trong đời.

Người mang mầm bệnh thường được phát hiện tình cờ trong quá trình làm rõ gia đình hoặc chẩn đoán trước khi sinh. Khả năng sinh sản có thể giảm nhẹ và tỷ lệ sai lệch nhiễm sắc thể giới tính ở thế hệ sau có thể tăng lên một chút, do đó, tư vấn di truyền được khuyến khích nếu bạn muốn có con. Giống như các trisomies khác, trisomy X thường được gây ra dưới dạng trisomy tự do, tức là do thiếu sự phân chia (nondisjunction) của các chromatid chị em.

Ở đây, nó thường xảy ra trong quá trình trưởng thành của các tế bào trứng của mẹ, do đó xác suất tăng lên theo tuổi. Hội chứng Fragile X hay hội chứng Martin Bell phổ biến hơn ở nam giới, vì họ chỉ có một nhiễm sắc thể X và do đó bị ảnh hưởng nhiều hơn bởi sự thay đổi này. Trong số những trẻ nam sinh sống trong năm, nó xảy ra với tần suất 1: 1250 và do đó là dạng chậm phát triển trí tuệ không đặc hiệu thường xuyên nhất, tức là trong số tất cả các khuyết tật về tâm thần không thể mô tả bằng một hội chứng cụ thể với các dấu hiệu điển hình.

Hội chứng X mong manh cũng có thể xảy ra ở các bé gái, thường ở dạng yếu hơn một chút, đó là do sự bất hoạt của một trong các nhiễm sắc thể X. Tỷ lệ nhiễm sắc thể X khỏe mạnh bị tắt càng cao thì các triệu chứng càng nghiêm trọng. Tuy nhiên, phần lớn phụ nữ là người mang mầm non, bệnh này chưa gây ra các triệu chứng lâm sàng, nhưng làm tăng một cách ồ ạt xác suất đột biến hoàn toàn ở con trai của họ.

Trong một số trường hợp hiếm hoi, nam giới cũng có thể là người mang mầm non, sau đó họ có thể truyền độc quyền cho con gái, những người cũng thường khỏe mạnh về mặt lâm sàng (nghịch lý Sherman). Hội chứng được kích hoạt bởi số lượng bộ ba CGG (một trình tự cơ sở nhất định) trong gen FMR (chậm phát triển trí tuệ) tăng lên cực kỳ nhiều. Thay vì 10-50 bản sao, phần tiền đặt trước chứa 50-200 bản sao và 200-2000 bản sao khi được phát triển đầy đủ.

Dưới kính hiển vi ánh sáng, điều này có vẻ như gãy ở cánh tay dài, đã đặt tên cho hội chứng. Điều này dẫn đến việc tắt gen bị ảnh hưởng, từ đó gây ra các triệu chứng. Những người bị ảnh hưởng có biểu hiện chậm phát triển về lời nói và cử động và có thể cho thấy những bất thường về hành vi có thể đi theo hướng hiếu động thái quá, nhưng cũng có thể bệnh tự kỷ.

Những bất thường bên ngoài hoàn toàn (dấu hiệu rối loạn hình thái) là khuôn mặt dài với cằm nổi rõ và Tai nhô ra. Với tuổi dậy thì, mở rộng mạnh mẽ tinh hoàn (macroorchidia) và các nét mặt thô ráp thường xảy ra. Trong số những phụ nữ mang mầm non, có một chút tích tụ các bất thường về tâm lý và đặc biệt sớm thời kỳ mãn kinh.