Bài giảng Phương pháp nghiên cứu di truyền

nh loạn dưỡng cơ Duchenne* Chỉ gặp ở nam giới Truyền trực tiếp từ bố sang con trai rồi sang cháu trai. Một số bệnh di truyền trên NST Y :Dính các ngón chânDày sừng lông bàn chânChứng nhiều lông ở tai 	*Đặc điểm DT trên NSTGT Y*	Phả hệ mắc “chứng nhiều lông ở tai”*Đặc điểm DT trên NSTGT YPP nghiên cứu con sinh đôi 	Mục tiêu cụ thể:Phân biệt được 2 loại sinh đôi khác nhau. Áp dụng toán xác suất tính tỉ lệ sinh con cùng giới, khác giới.Phân tích khái niệm độ tương hợp.Tính được hệ số di truyền (chỉ số H) dựa trên độ tương hợp. Phân tích một số bệnh để xác định mức độ di truyền, tác động của môi trường. *	Mục đích : xác định mức độ di truyền và tác động của môi trường đến sự hình thành các tính chất của cơ thể. 	Ứng dụng : nghiên cứu vai trò của yếu tố di truyền đối với một tính trạng hoặc một bệnh nào đó.*PP nghiên cứu con sinh đôi *Phân loại đa thaiĐa thai: là hiện tượng sinh 2, 3, 4Đa thai một hợp tử (HT): 	1 trứng thụ tinh với 1 tinh trùng -> 1 HT	HT phân chia -> 2 hoặc nhiều phôi. Đa thai nhiều hợp tử (HT):	2/n trứng thụ tinh với 2/n tinh trùng 	-> 2/n HT khác nhau. *PP nghiên cứu con sinh đôi *Sinh đôi một hợp tử (Monozygotic twins – MZ)Trứng Tinh trùngHợp tửPhôiPhôi phân cắtHai phôi100% giống nhau về di truyềnĐa thai một hợp tử**Sinh đôi hai hợp tử (Dizygotic twins – DZ)TrứngTinh trùngTrứngTinh trùngHợp tửHợp tửPhôiPhôi50% giống nhau về di truyềnĐa thai nhiều hợp tử**Đa thai 1 hợp tửĐa thai 2 hợp tử*Có 2 kiểu sinh đôi 	Kiểu SĐ 1 HT (MZ – Monozygotic twins)	Kiểu SĐ 2 HT (DZ – Dizygotic twins)	*Ở người, xs đẻ con trai là ½, con gái là ½ Trong hiện tượng sinh đôi hai hợp tử : 	Xác suất để cặp SĐ cùng là 2 con trai : 	½ x ½ = ¼ 	Xác suất để cặp SĐ cùng là 2 con gái : 	½ x ½ = ¼ 	Xác suất số lần SĐ cùng giới và khác giới*PP nghiên cứu con sinh đôi *	Xác suất để cặp SĐ cùng giới = tổng xác suất cùng sinh gái hoặc cùng sinh trai 	¼ + ¼ = ½	Xác suất để cặp SĐ khác giới = tổng của xác suất hai sự kiện 	p = p(trai1, gái2) + p(gái1, trai2) = ¼ + ¼ = ½	Vậy xác suất số lần SĐ khác giới bằng số lần SĐ cùng giới (50%)*PP nghiên cứu con sinh đôi *So sánh sự giống nhau và khác nhau giữa các cặp SĐ về 1 tính trạng hoặc 1 bênh nào đó cho phép :Đánh giá tỉ trọng của yếu tố di truyền (DT) và tỉ trọng yếu tố môi trường (MT)Phát hiện các biến dị xảy ra do yếu tố MT, các nhân tố cụ thể của MT làm tăng lên hoặc giảm đi sự biểu hiện của TThoặc bệnh DT đã có trước.	*PP nghiên cứu con sinh đôi *Một tính trạng hoặc 1 bệnh nào đó biểu hiện- Ở 2 thành viên của cặp SĐ  tương hợpỞ 1 thành viên của cặp SĐ  ko tương hợpỞ các cặp sinh đôi một hợp tử : - Tương hợp càng lớn  yếu tố DT càng mạnh.- Tương hợp càng nhỏ  yếu tố MT càng mạnh.*PP nghiên cứu con sinh đôi *Sự sai khác do ảnh hưởng của môi trường*PP nghiên cứu con sinh đôi *Màu da chịu ảnh hưởng của yếu tố di truyền và yếu tố môi trường *PP nghiên cứu con sinh đôi *	 % số cặp MZ tương hợp - % số cặp DZ tương hợp 	 100 - %số cặp DZ tương hợp	Nếu H = 1  bệnh do yếu tố DT quyết định	Nếu H = 0  bệnh do yếu tố MT gây nên	Mức độ tác động của môi trường : C = 100% - HH = Hệ số di truyền (H)*PP nghiên cứu con sinh đôi *Ví dụ 1 : Khi điều tra về sự di truyền của hệ nhóm máu ABO, người ta thấy 100% các cặp sinh đôi MZ là tương hợp nhau, còn ở các cặp sinh đôi DZ chỉ có 40% cặp của chúng là tương hợp nhau 	 100% - 40% H = --------------------- = 1 hay 100%	 100% - 40%Như vậy tính chất về hệ số nhóm máu ABO hoàn toàn do di truyền quyết địnhHệ số di truyền (H)**Ví dụ 2 : Qua điều tra về một chứng bệnh loạn tâm thần, người ta thấy 80% các cặp sinh đôi MZ là cùng có bệnh (tương hợp nhau), còn ở các cặp sinh đôi DZ chỉ có 8.69% là cùng có bệnh 	80% - 8.69%H = ------------------------ = 0.78 hay 78%	100% - 8.69%C = 100% - 78% = 22%Như vậy bệnh này 78% do DT quyết định còn 22% do ảnh hưởng của MT bên ngoài.Hệ số di truyền (H)**Độ tương hợp*PP nghiên cứu tế bào 	Mục tiêu cụ thể:Tóm tắt được qui trình xét nghiệm NST. Phân tích được kết quả xét nghiệm NST.Viết được karyotype của 1 số bệnh di truyền.So sánh ưu điểm giữa PP xét nghiệm NST và FISH để ứng dụng trong chẩn đoán di truyền.Hệ thống các PPNC tế bào, ứng dụng trong chẩn đoán trước sinh.*Thực hiện tiêu bản NST	Nguyên tắc chung: Dùng những mô có các tế bào đang phân chiaThêm colchicine  ngăn cản sự hình thành thoi phân bào  tb dừng lại ở gđ kỳ giữaThêm dung dịch muối  dùng sốc nhược trương  phá vỡ màng tb  NST phân tán Cố định NST bằng dung dịch Carnoy. Nhuộm NST Phương pháp xét nghiệm NSTPP nghiên cứu tế bào *Thực hiện tiêu bản NST	Kỹ thuật : 	Nhuộm chuẩn : thuốc nhuộm hay dùng là giemsa	Hiện băng : giúp cho sự định loại NST được chính xác và phát hiện được nhiều cấu trúc NSTPhương pháp xét nghiệm NSTPP nghiên cứu tế bào *Phương pháp xét nghiệm NSTPP nghiên cứu tế bào *Phân tích bộ NST qua KHVQHSử dụng KHVQH với độ phóng đại x 1000Chọn các cụm NST của tb ở kỳ giữa đẹpĐếm chính xác số lượng NST của từng cụmPhân tích các sai lệch số lượng, cấu trúc NSTChọn và đánh dấu tọa độ những cụm kỳ giữa đẹp, rõ rồi sau đó chụp ảnhPhương pháp xét nghiệm NSTPP nghiên cứu tế bào *Phân tích bộ NST qua ảnh chụpCác cụm kỳ giữa đẹp, rõ được chụp bằng KHV có gắn máy chụp hìnhIn hình chụp các cụm NST ra giấy Cắt NST ra  xếp thành NST đồ (Karyotype)Sử dụng bảng danh pháp NST để diễn tả 1 bộ NSTPhương pháp xét nghiệm NSTPP nghiên cứu tế bào *Nhoùm E (16,17,18): NST döôùi trung bình, taâm leächNhoùm F (19,20): NST nhoû, taâm giöõaNhoùm G (21,22,Y): NST nhoû, taâm ñaàuNhoùm A (1,2,3):	 NST lôùn, taâm giöõa / gaàn giöõaNhoùm B (4,5): NST lôùn, taâm leäch Nhoùm C (6 -> 12, X): NST trung bình, taâm leächNhoùm D (13,14,15): NST trung bình, taâm ñaàuPhương pháp xét nghiệm NSTPP nghiên cứu tế bào *Công thức bộ NST	Gồm 3 phần, cách nhau dấu phẩy : 	1. Số lượng NST	2.NST giới tính	3. Các rối loạn về số lượng và cấu trúc NST	Ví dụ : 46, XY, del (5p) : nam bị mất 1 phần NST số 5	 47, XX, + 21 	 : nữ bị hội chứng Down	Phân tích bộ NSTPhương pháp xét nghiệm NSTPP nghiên cứu tế bào Thompson & Thompson, Genetics in Medicine, 7th ed, p. 91*Karyotype 46,XYKaryotype 46,XX Phân tích qua ảnh chụpPhương pháp xét nghiệm NSTPP nghiên cứu tế bào *Phân tích bộ NSTPhương pháp xét nghiệm NST*Phân tích bộ NSTPhương pháp xét nghiệm NST*Phân tích bộ NST48-hour culture; overnight exposure to colcemidPhương pháp xét nghiệm NST*72-hour culture; several hours’ colcemid;ethidium bromide added*Phân tích bộ NSTPhương pháp xét nghiệm NST*Bảng danh pháp NSTA  G	: các nhóm NST1  22 	: số các NST thườngX, Y 	: NST giới tínhp	: nhánh ngắn q	: nhánh dàicen – centromere	: tâm s – satellite 	: vệ tinhace – acentric 	: NST không tâmdic – dicentric	: NST 2 tâmr – ring	: NST vòng *del - deletion 	: 	mất đoạnins - insertion 	: 	thêm đoạninv	- inversion 	: 	đảo đoạndup - duplication	:	lặp đoạnt – translocation	:	chuyển đoạni - isochromosome	: 	NST đều/	: 	thể khảm[+/–] số hiệu NST : thừa / thiếu cả NST ký hiệu nhánh [+/-] : thừa / thiếu 1 phần	Bảng danh pháp NST*Nguyên tắc chung	Lai chuỗi ADN của NST cần khảo sát với chuỗi ADN của đoạn dò có gắn màu huỳnh quang.	PP lai tại chỗ phát huỳnh quangĐoạn dòCác tế bào ở gđ gian kỳ hoặc kỳ giữa trên slide (tại chỗ)Vi trường quan sát (gian kỳ)*Phân tích nhân tế bào ở gian kỳgreen = NST 13red = NST 21NST 13, 21 phát sáng với sự bắt cặp bổ sung của đoạn dò phát huỳnh quangĐọc kết qủa bằng KHV huỳnh quangTrisomi 21 PP lai tại chỗ phát huỳnh quang*Ứng dụng chẩn đoán	Chẩn đoán trước sinh các dạng bất thường NST 13, 18, 21, X, Y (nhân tế bào ở gian kỳ)	Xác định các dạng bất thường cấu trúc NST mà Karyotyping không phát hiện được 	Xác định được các trường hợp mất đoạn nhỏ mà Karyotyping không phát hiện được 	PP lai tại chỗ phát huỳnh quang*Ví dụ : bất thường số lượng NST 21tín hiệu màu xanh = NST 13 	 tín hiệu màu đỏ = NST 21Mẫu này : âm tính với hội chứng Down âm tính với Trisomy 13Mẫu này : dương tính với hội chứng Down âm tính với Trisomy 13*	Ví dụ: một số trường hợp mất đoạn nhỏpqNhánh Vùng Băng Băng phụ21122111234321215432112312312, 3412317q11.2NST 17 Hội chứng Prader-Willi 	del(15)(q11-13) Hội chứng DeGeorge	del(22)(q11.2) Hội chứng Williams	del(7)(q11.23)*Ví dụ: một số trường hợp mất đoạn nhỏ*Prader-Willi Syndrome (PWS)Nguyên nhân : mất 1 đoạn nhỏ trên NST số 15Karyotype: 46,XX,del(15)( q11;q13) 46,XY, del(15)( q11;q13)Tần suất : 1/10,000 - 1/15,000 *Triệu chứng: Mắt bị cận thịNói ngọng.Tay và chân nhỏ Trọng lực tăng nhanh chóng (1-6yr) .Phát triển giới tính ko bình thường .Chậm phát triển .Prader-Willi Syndrome (PWS)*Digeorge Syndrome (DGA)Nguyên nhân: mất đoạn trên NST 22Karyotype: 46,XX,del(22)(q11) 46,XY,del(22)(q11) Tần suất : 	 1/20,000 Triệu chứng: Suy giảm hệ miễn dịch Chậm phát triển thể chấtMiệnh nhỏ có dạng như miệnh cá Mặt dài; tai đóng thấp*Williams SyndromeNguyên nhân: mất đoạn nhỏ trên NST số 7Karyotype: 	46,XX,del(7)(q11)	46,XY,del(7)(q11)Tần suất: 	1/20,000 Symptoms:Cằm nhỏ, miệng rộng, môi dày, mắt sưngTrọng lượng lúc sinh thấp, tăng cân chậm Dễ bị kích độngHẹp động mạch chủCó những bất thường về răng, thận *Ví dụ : 1 dạng bất thường cấu trúc NST mà karyotyping không phát hiện được***Cơ chế di truyền:Trisomy 21Monosomy 21Bố mẹ bình thườngBố mẹ lành mang t (21/21)Giao tửGiao tửX2121212121212121212121##46, XX, -21, + t(21/21)45, XX, -21CHẾTDOWNNST t(21/21)2121++21212121Tư vấn di truyền và chẩn đoán trước sinh*	Một số phương pháp đã được dùng trong chẩn đoán trước sinh:	(1) Chọc dò dịch ối	(2) Sinh thiết tua nhau thai	(3) Lấy máu của bào thai(1)(2)(3)Tư vấn di truyền và chẩn đoán trước sinh*Chỉ định chẩn đoán trước sinh:Người mẹ mang thai từ 40 tuổi trở lên, vì có nguy cơ sinh con bị trisomi 21, 13, 18Bố hoặc mẹ có mang NST chuyển đoạnTiền sử đã có con bị trisomi 21Khi cần xác định giới tính trong những trường hợp bệnh DT lặn liên kết giới tínhTư vấn di truyền và chẩn đoán trước sinh*Tư vấn di truyền và chẩn đoán trước sinhQui trình tư vấn di truyềnChẩn đoán bệnh Xác định bệnh bằng các xét nghiệmLập cây gia hệ Tính tỷ suất nguy cơ của thaiChẩn đoán trước sinh Kết luận và cung cấp lời khuyênCaûm ôn caùc baïn ñaõ laéng nghe **Caâu hoûi ?