Giáo trình Di truyền y học - Chương 8: Bộ nhiễm sắc thể người và các dạng đột biến nhiễm sắc thể

ST ở kỳ giữa, giai đoạn sớm của kỳ giữa, kỳ đầu 
hoặc gian kỳ rồi sau đó quan sát bằng kính hiển vi huỳnh quang. Kỹ thuật 
này thường được sử dụng để phát hiện các trường hợp xảy ra tình trạng 
mất đoạn NST, thừa NST hoặc tái sắp xếp NST như chuyển đoạn. Kỹ 
thuật đòi hỏi tính đặc hiệu cao của các DNA dò và định hướng trong chẩn 
đoán lâm sàng. 
Kỹ thuật lập karyotype quang phổ (SKY: spectral karytotype):Đây là kỹ 
thuật nhuộm sử dụng sự phối hợp của 5 loại màu huỳnh quang khác nhau. 
với 5 màu khác nhau sẽ có thể tạo ra 25 - 1 = 31 màu khác nhau cho phép 
tạo nên đủ số probe cho 22 NST thường và 2 NST giới tính X và Y. Với 
kỹ thuật này mỗi NST sẽ có một màu đặc hiệu sau khi sử dụng hệ thống 
chụp ảnh và phần mềm xử lí ảnh đặc hiệu sẽ làm cho việc đánh giá các bất 
thường về số lượng và một số loại bất thường cấu trúc của NST một cách 
hiệu quả. 
4. Danh pháp 
Dưới đây là các danh pháp được sử dụng phổ biến trong việc mô tả 
NST trong karyotype: 
A-G : Các nhóm NST 
1-22: Số của các NST 
X, Y: Các NST giới tính 
/ : Ký hiệu để minh họa trạng thái khảm (vd: 46/47 mô tả cơ thể ở 
trạng thái khảm với 2 dòng tế bào 46 và 47 NST. 
p : Nhánh ngắn của NST 
q : Nhánh dài của NST 
del : Mất đoạn (deletion) 
dup : Nhân đoạn (duplication) 
i : NST đều (isochromosome) 
ins : chèn đoạn (insertion) 
inv: : Đảo đoạn (inversion) 
r : NST hình nhẫn (ring chromosome) 
t : Chuyển đoạn (translocation) 
ter : Đầu tận cùng (cũng có thể được viết pter hoặc qter để mô tả đầu 
tận cùng của nhánh ngắn hoặc nhánh dài). 
 5 
 + / - : Được đặt trước số NST , các ký hiệu này dùng để minh hoạ hiện 
tượng thêm (+) hoặc bớt (-) của nguyên một NST nếu đặt trước số NST. 
Nếu được đặt sau NST được dùng để mô tả hiện tượng thêm hoặc bớt một 
phần của NST. 
Để minh họa một karyotype người ta tuân theo thứ tự sau: 
Số lượng NST trong một tế bào tiếp theo bởi dấu phẩy. 
NST giới tính 
Dấu + hoặc - trước số của NST để minh họa hiện tượng thừa hoặc thiếu 
NST đó. 
Trong các trường hợp cần mô tả chi tiết, nhất là trong các trường hợp có 
bất thường về cấu trúc, thứ tự được ghi như sau: 
Số của NST. 
Tên nhánh (p hoặc q) của NST đó. 
Các số Ả rập minh họa vùng xảy ra các biến cố trên NST. Số này được ghi 
theo hướng từ tâm động ra hai đầu cùng. 
Một số ví dụ về cách ký hiệu cho các karyotype bình thường và bệnh lý: 
Karyotype Mô tả 
47,XX,+21 Người nữ thừa một NST 21, hội chứng Down 
47,XY,+21/46XY Người nam dạng khảm với một dòng tế bào 
 thừa một NST 21 và một dòng tế bào bình 
 thường. 
46,XY,del(4)(p14) Người nam mất đoạn nhánh ngắn NST số 4, 
 vùng band 14 (band 4 của vùng1) 
46XX,dup(5p) Người nữ bị nhân đoạn nhánh ngắn của NST 
 số 5. 
45,XY,-13,-14,t(13q;14q): Người nam bị chuyển đoạn cân bằng 
 Robertson của NST 13 và 14. Karyotype 
 mô tả thiếu hai NST 13 và 14. 
II. Các loại bất thường NST 
Các bất thường nhiễm sắc thể (NST) bao gồm 2 loại: (1) Bất thường 
về số lượng và (2) bất thường về cấu trúc. Chúng được gặp với tỉ lệ 1/150 
trẻ sinh sống và là nguyên nhân hàng đầu của các trường hợp chậm phát 
triển trí tuệ và sẩy thai. 
 6 
 1. Một số thuật ngữ 
- Lưỡng bội (diploid) (2n = 46): Bộ NST có trong các tế bào sinh dưỡng 
và sinh dục chưa giảm phân 
- Đơn bội (haploid) (n = 23) Bộ NST có trong các giao tử sau giảm 
phân. 
- Dị bội (heteroploid): mô tả tất cả các trường hợp bất thường về số 
lượng NST 
- Chỉnh bội (euploid): Số lượng NST trong tế bào là một bội số của n bao 
gồm cả trường hợp 2n, n, đa bội. 
- Đa bội (polyploid): Trường hợp bất thường về toàn bộ số lượng của các 
NST, số lượng NST trong bộ NST đa bội là một bội số của n và lớn 
hơn 2n. 
- Lệch bội (aneuploid): Bất thường số lượng của một hoặc một số NST. 
Trường hợp tăng thêm 1 NST được gọi là thể tam nhiễm (trisomy) 
,thiếu 1 NST được gọi là thể đơn nhiễm (monosomy). 
2.Bất thường về số lượng NST 
2.1. Đa bội 
Đa bội hiếm gặp ở người, hai trường hợp đa bội đã được báo cáo ở 
người là tam bội (triploid, 3n = 69) karyotype 69,XXX (69XYY hoặc 
69XXY) và tứ bội (tetraploid, 4n = 92) karyotype 92,XXXX (92XXYY). 
Tam bội 
Trường hợp tam bội được gặp với tỷ lệ 1/10.000 trẻ sinh sống nhưng 
chiếm tỷ lệ tới 15% trong số các loại bất thường NST trong thai kỳ. Đa số 
các trường hợp tam bội đều bị sẩy thai ngẫu nhiên. Nguyên nhân phổ biến 
của hiện tượng tam bội là do một trứng được thụ tinh bởi 2 tinh trùng 
(dispermy), một số ít còn lại do 1 trứng và một thể cực (polar cell) được 
thụ tinh bởi một tinh trùng hoặc do rối loạn phân ly của toàn bộ NST trong 
giảm phân tạo ra 1 tinh trùng hoặc trứng lưỡng bội (2n) rồi qua thụ tinh 
với giao tử n để tạo thành hợp tử 3n. 
Tứ bội 
Trường hợp tứ bội hiếm hơn rất nhiều cả ở các trẻ sinh sống và trong 
các trường hợp sẩy thai ngẫu nhiên. Trường hợp này chỉ được ghi nhận ở 
một vài trẻ sinh sống nhưng cũng chỉ sống được trong một thời gian rất 
ngắn sau sinh. Tứ bội được tạo thành do rối loạn phân ly của toàn bộ NST 
trong hợp tử hoặc do sự kết hợp của 2 loại giao tử mang bộ NST 2n. 
 7 
 2.2. Lệch bội 
Cơ chế 
Bất thường lệch bội xảy ra do rối loạn phân ly của các NST trong 
quá trình phân chia tế bào nguyên phân hoặc giảm phân. Mặc dù nguyên 
nhân của sự rối loạn này chưa rõ nhưng có một sự liên quan chặt chẻ giữa 
hiện tượng này với sự gia tăng tuổi mẹ. Các tế bào lệch bội mang thừa 
hoặc thiếu một hoặc vài NST, thông thường chỉ có 1 NST bị ảnh hưởng 
(2n +/-1) (hình 5). 
Hình 5: Cơ chế hình thành thể tam nhiễm, đơn nhiễm do rối loạn phân ly của 
NST trong giảm phân 
Sự không phân ly NST trong quá trình giảm phân có thể xảy ra ở lần 
phân bào thứ nhất hoặc thứ hai của giảm phân và qua đó tạo ra các hậu 
quả khác nhau: 
Nếu sự không phân ly của một cặp NST xảy ra trong lần phân bào thứ 
nhất, giao tử tạo thành sẽ mang cả hai NST với một của bố và một của mẹ 
hoặc không mang NST nào cả. 
Nếu sự không phân ly của một cặp NST xảy ra trong lần phân bào thứ hai 
của giảm phân, giao tử tạo thành sẽ mang hai NST hoặc đều có nguồn gốc 
từ bố hoặc có nguồn gốc từ mẹ hoặc không mang NST nào cả. 
Sự không phân ly xảy ra sau khi thụ tinh (rối loạn phân ly trong 
nguyên phân) sẽ tạo ra trạng thái khảm (mosaic), trong cơ thể sẽ có 2 hoặc 
hơn các dòng tế bào khác nhau về bộ NST. 
 8 
 Các yếu tố ảnh hưởng 
Có một sự kết hợp giữa sự gia tăng tuổi mẹ với sự gia tăng nguy cơ 
sinh con mang thể tam nhiễm. Nhiều giả thuyết đã được đưa ra để giải 
thích hiện tượng này: 
- Mẹ càng lớn tuổi khả năng đào thải các thai mang thể tam nhiễm càng 
giảm. 
- Sự gia tăng sự không phân ly của các NST trong quá trình giảm phân 
tạo trứng ở các bà mẹ lớn tuổi. 
- Vai trò của các yếu tố như nồng độ của các hormone, hút thuốc, uống 
rượu, bệnh tuyến giáp tự miễn và phóng xạ đã được nghiên cứu nhưng 
không cho thấy có liên quan đến tình trạng rối loạn phân ly của các 
NST. 
Thể đơn nhiễm và thể tam nhiễm 
Thể đơn nhiễm (monosomy) của NST được gặp rất ít trong số các 
trẻ sinh sống do đa số không sống được tới khi sinh trừ trường hợp thể đơn 
nhiễm X do hiện tượng bất hoạt bình thường của 1 trong 2 NST X. 
Thể tam nhiễm (trysomy) được gặp ở trẻ sinh sống với tần số cao 
hơn do cơ thể có thể dung nạp tình trạng thừa vật liệu di truyền tốt hơn 
trường hợp thiếu vật liệu di truyền. 
3. Bất thường cấu trúc NST 
3.1. Cơ chế 
Các bất thường cấu trúc của NST có thể ảnh hưởng đến 1, 2 NST 
hoặc nhiều hơn. Các bất thường cấu trúc NST thường xảy ra do bất thường 
của quá trình tiếp hợp và trao đổi chéo giữa các NST tương đồng trong 
quá trình giảm phân hoặc do đứt gãy xảy ra trên NST trong nguyên phân 
hoặc giảm phân. 
Bình thường những đứt gãy này được sửa chữa tuy nhiên trong một 
số trường hợp những tổn thương này không được sửa chữa, làm thay đổi 
cấu trúc của NST và truyền cho thế hệ sau. 
3.2. Các dạng đột biến cấu trúc NST (hình 6) 
Mất đoạn (deletion) 
Một đoạn NST bị mất, đoạn mất có thể nằm ở một đầu cùng hoặc là 
một đoạn kẻ nằm trong nhánh ngắn hoặc nhánh dài của NST. Đôi khi mất 
đoạn xảy ra ở cả hai đầu cùng của NST, trường hợp này thường dẫn đến 
việc tạo thành NST hình nhẫn (ring chromosome). Hiện tượng mất đoạn 
còn được gọi với tên thể đơn nhiễm một phần (partial monosomy) 
 9 
Hình 6: Các trường hợp đột biến cấu 
 trúc NST. 
 10 
 Đảo đoạn (inversion) 
Một đoạn NST bị đảo ngược vị trí, tùy theo việc đoạn đảo có hoặc 
không ảnh hưởng đến tâm động mà được chia ra hai loại: (1) Đảo đoạn 
quanh tâm (pericentric) với đoạn đảo bao gồm cả tâm động và (2) đảo 
đoạn ngoài tâm (paracentric) với đoạn đảo chỉ khu trú trên nhánh p hoặc q 
của NST 
Nhân đoạn (duplication) 
Một đoạn của NST bị lặp lại, đoạn lặp có thể nằm cạnh nhau hoặc xa 
nhau, cùng chiều (tandem dup.) hoặc ngược chiều (mirror dup.). 
NST đều (iso chromosome) 
Xảy ra do bất thường trong việc tách NST sau khi nhân đôi dẫn đến 
hình thành 2 NST, một NST gồm 2 nhánh p và một NST gồm 2 nhánh q . 
 Chèn đoạn (insertion) 
Một đoạn NST được chuyển từ NST này đến chèn vào NST khác. 
Chuyển đoạn tương hỗ (reciprocal trans.) 
Có sự trao đổi đoạn giữa 2 NST không tương đồng. 
Chuyển đoạn Robertson (Robertsonian trans.) 
Còn gọi là chuyển đoạn hòa hợp tâm (centrifusion trans.). Chuyển 
đoạn xảy ra giữa 2 nhánh dài của 2 NST tâm đầu, phần vệ tinh bị mất. 
3.3. Hậu quả của các đột biến NST 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. 
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. 
 11