Tài liệu nghiên cứu về di truyền học của con người (10031 từ)

Dưới đây là tài liệu nghiên cứu của bạn về di truyền, nhiễm sắc thể và gen của con người!

Chúng tôi thừa hưởng một số nhân vật vật lý và sinh hóa từ cha mẹ và tổ tiên của chúng tôi. Truyền các nhân vật hoặc đặc điểm di truyền qua các thế hệ được gọi là di truyền. Di truyền học là nhánh của khoa học sinh học liên quan đến việc nghiên cứu các nguyên tắc cơ bản của di truyền.

Hình ảnh lịch sự: mdsalaries.com/wp-content/uploads/2011/11/shutterstock_61775431.jpg

Người ta đã xác định rằng các đặc tính hoặc đặc điểm di truyền được truyền bởi các gen của nhiễm sắc thể. Tuy nhiên, biểu hiện của các ký tự được kế thừa là được sửa đổi bởi các môi trường trong đó một cá nhân tăng trưởng và phát triển.

Do đó, một kiến thức cơ bản về nhiễm sắc thể và gen của con người là điều cần thiết để hiểu các nguyên tắc di truyền.

Nhiễm sắc thể:

Nhiễm sắc thể là các cấu trúc giống như sợi chỉ nhuộm màu sâu bên trong nhân của mỗi tế bào động vật. Các gen được tạo ra bởi các nhiễm sắc thể trong chuỗi tuyến tính như là một phần của phân tử DNA cụ thể. Các nhiễm sắc thể riêng lẻ chỉ được nhìn thấy dưới kính hiển vi trong quá trình phân chia tế bào.

Trong quá trình xen kẽ của tế bào, hạt nhân chứa một mạng lưới các sợi hoặc hạt nhiễm sắc nhưng không phải là nhiễm sắc thể riêng lẻ, bởi vì mỗi nhiễm sắc thể trở nên không bị biến thành sợi dài mỏng vượt quá độ phân giải của kính hiển vi ánh sáng. Nhưng một số nhiễm sắc thể vẫn bị cuộn tại các vị trí và chúng được xác định là các hạt nhiễm sắc trong interphase (Hình 11-1).

Phần không được bọc của nhiễm sắc thể được gọi là euchromatin có hoạt tính di truyền; phần cuộn được gọi là heterochromatin là trơ về mặt di truyền. Trong quá trình phân chia tế bào, mỗi nhiễm sắc thể được cuộn chặt dọc theo toàn bộ chiều dài của nó và trở nên ngắn hơn và dày hơn. Cuối cùng, các nhiễm sắc thể riêng lẻ có thể dễ dàng nhìn thấy dưới kính hiển vi (Hình 11-2).

Do đó, các nhiễm sắc thể không hoạt động trong quá trình phân chia tế bào. Tất cả các hoạt động sinh hóa của nhiễm sắc thể ở dạng sao chép DNA, hình thành mRNA và tổng hợp protein diễn ra trong giai đoạn xen kẽ, bao gồm ba giai đoạn của chu trình tế bào. G ₁ (Gap 1), S (Tổng hợp), G ₂ (Gap 2) . Sự sao chép DNA diễn ra trong giai đoạn S và kéo dài khoảng 7 giờ.

Mỗi nhiễm sắc thể trình bày một sự co thắt chính được gọi là centromere hoặc kinetocore được gắn vào trục chính trong quá trình phân chia tế bào và tổ chức sự hình thành của vi ống nhiễm sắc thể (Hình 11-3a).

Trong lời tiên tri về sự phân chia tế bào, mỗi nhiễm sắc thể - một số phân tách theo chiều dọc thành hai nhiễm sắc thể ngoại trừ ở tâm động (Hình 1 l-3b). Các đầu tự do của các nhiễm sắc thể được gọi là telomere, khi còn nguyên vẹn, không cho phép hợp nhất với các nhiễm sắc thể của nhiễm sắc thể lân cận. Các nhiễm sắc thể của một số nhiễm sắc thể thể hiện các mâu thuẫn thứ cấp ở gần một đầu và phân đoạn của các nhiễm sắc thể ở xa các cấu trúc vệ tinh (Hình 11-3, d). Các co thắt thứ cấp được cho là tổ chức sự hình thành nucleoli.

Các loại nhiễm sắc thể (Hình 11 -4):

Các tâm động chiếm vị trí thay đổi liên quan đến cặp nhiễm sắc thể của chúng. Theo đó, các nhiễm sắc thể có thể được gọi là trung tâm khi tâm động ở giữa, trung tâm phụ khi tâm động hơi dịch chuyển từ giữa, acrocentric khi nó nằm gần cuối và telrialric nếu tâm động chiếm phần cuối của nhiễm sắc thể. Các nhiễm sắc thể telocric không có trong con người, trừ khi bệnh lý. Hầu hết các nhiễm sắc thể phát sáng biểu hiện các vật thể vệ tinh trên các cánh tay ngắn hơn được phân tách bằng các cấu trúc thứ cấp. Các nhánh ngắn hơn của chromatids được ký hiệu là p và các nhánh dài hơn bằng q.

Số lượng nhiễm sắc thể:

Số lượng nhiễm sắc thể là không đổi trong một loài. Ở người, số lượng là 46 (lưỡng bội) trong tất cả các tế bào soma và tế bào mầm chưa trưởng thành, nhưng số lượng 23 (đơn bội) trong các tế bào mầm trưởng thành hoặc giao tử. Số lượng chính xác 46 nhiễm sắc thể trong mỗi tế bào soma của người bình thường lần đầu tiên được phát hiện bởi Tjio và Levan (1956) với sự ra đời của nuôi cấy mô.

Một số rối loạn di truyền có liên quan đến sự thay đổi số lượng nhiễm sắc thể. Khi số lượng được tăng lên bởi nhiều nhiễm sắc thể đơn bội (23) (trừ số lượng lưỡng bội), điều kiện này được gọi là đa bội. Nếu đa bội, nói tam bội hoặc tứ bội, ảnh hưởng đến tất cả các tế bào soma, tỷ lệ sống sót là kém. Thể đa bội ở giai đoạn hợp tử có thể là do sự thụ tinh của một noãn bởi nhiều hơn một tinh trùng.

Trong điều kiện bình thường, polyploidy có thể được tìm thấy trong một số tế bào gan và trong niêm mạc của bàng quang tiết niệu. Điều này có thể xảy ra trong telophase của quá trình nguyên phân, khi sau khi hình thành hai màng nhân bao bọc số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội, tế bào chất không phân chia và hai màng nhân hợp nhất bao bọc số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội.

Aneuploidy là tình trạng số lượng nhiễm sắc thể bị thay đổi bởi một hoặc nhiều, nhưng không phải là bội số của đơn bội. Hầu hết các mối nguy hiểm về số lượng nhiễm sắc thể diễn ra tại anaphase. Sau khi phân tách các tâm động, một hoặc nhiều nhiễm sắc thể không di chuyển đúng cách do chức năng bất thường của trục chính. Hiện tượng này được gọi là không phá hủy.

Kết quả là, cả hai thành viên của một cặp cụ thể đều đi đến một tế bào con nhận thêm nhiễm sắc thể (trisomy) và tế bào con còn lại bị thiếu nhiễm sắc thể đó (đơn sắc). Đôi khi sau khi tách trung tâm, một thành viên của nhiễm sắc thể mới hình thành tách ra như bình thường tạo thành bổ sung nhiễm sắc thể bình thường trong một tế bào con, trong khi thành viên kia không đến được cực đối diện của trục chính dẫn đến thiếu hụt nhiễm sắc thể đó (đơn sắc) ở bên kia Tế bào con. Điều này được gọi là độ trễ anaphase.

Không phân ly có thể diễn ra trong nguyên phân hoặc giảm phân và nó có thể liên quan đến nhiễm sắc thể giới tính cũng như tự động. Autosomal không phân ly là ít khả thi, đặc biệt là khi ảnh hưởng đến nhiễm sắc thể lớn. Cơ thể của chúng ta có khả năng chịu đựng các tế bào trisomic hơn so với tế bào đơn nhân. Các tế bào đơn nhân thoái hóa sớm. Hội chứng Turner ở nữ với 45, hiến pháp nhiễm sắc thể XO có thể là ví dụ duy nhất của cá thể đơn nhân khả thi. Nếu sự không phân biệt xảy ra trong sự phân chia hợp tử đầu tiên của hợp tử, thì tất cả các tế bào đều vô tính và cá thể cho thấy sự khảm với một nửa tổng số tế bào là trisomic và một nửa đơn nhân khác.

Khi không phân ly xảy ra ở bệnh teo cơ I, cả bốn loại giao tử đều bất thường (hai loại có 24 nhiễm sắc thể và hai loại có 22 nhiễm sắc thể). Nếu nó diễn ra trong meiosis II, hai giao tử là bình thường và hai bất thường. Khi quá trình thụ tinh diễn ra giữa các giao tử bình thường và bất thường, tất cả các tế bào của sinh vật có nguồn gốc từ hợp tử đó đều là aneuploid. Sự không phổ biến trong quá trình tạo giao tử đôi khi được quan sát thấy ở phụ nữ cao tuổi (35 tuổi trở lên). Có thể là noãn bào nguyên phát bắt đầu phân chia meogen đầu tiên trong cuộc sống tiền sản, hoàn thành quá trình ngay trước khi rụng trứng sau một khoảng thời gian kéo dài khoảng 40 năm nữa. Trì hoãn hoàn thành meiosis đầu tiên của noãn bào có thể ủng hộ không phân ly.

Sắp xếp các nhiễm sắc thể:

Nhiễm sắc thể Fortysix trong mỗi tế bào soma của người bình thường được sắp xếp thành 23 cặp. Hai mươi hai cặp được gọi là các bộ tự động, các gen quy định các nhân vật cơ thể; cặp còn lại được gọi là nhiễm sắc thể giới tính điều chỉnh chủ yếu các nhân vật giới tính. Một thành viên của mỗi cặp là mẹ, và thành viên khác có nguồn gốc mẹ.

Sự ghép cặp diễn ra giữa các nhiễm sắc thể giống hệt nhau về chiều dài, vị trí của tâm động, kiểu hình dải và phân bố gen. Các nhiễm sắc thể được ghép đôi được gọi là nhiễm sắc thể tương đồng (Hình 11-5).

Ở nữ, hai nhiễm sắc thể giới tính có chiều dài giống hệt nhau và được ký hiệu là XX. Ở nam giới, nhiễm sắc thể giới tính được ghép đôi có chiều dài không bằng nhau và được ký hiệu là XY. Cái dài hơn được đại diện bởi X và cái ngắn hơn của Y. Trong quá trình ghép cặp nhiễm sắc thể giới tính nam, cả hai đều có bộ phận tương đồng và không ho-mologous (Hình 11-6).

Các gen hoặc cistron, là một phần của phân tử DNA cụ thể, được chứa trong nhiễm sắc thể trong một chuỗi tuyến tính. Chúng tạo thành các đơn vị chức năng của các nhân vật di truyền. Vị trí của một gen trong nhiễm sắc thể được gọi là locus của nó được đề cập với tham chiếu đến tâm động.

Các gen không làm thay đổi cơ địa, ngoại trừ sự thay đổi hình thái nhiễm sắc thể hoặc tái tổ hợp do sự trao đổi chéo trong bệnh teo cơ. Các gen chiếm giữ các locus giống hệt nhau trong một cặp nhiễm sắc thể tương đồng được gọi là allelomor hoặc alen (Xem hình 11-5). Các gen allelic quy định các đặc tính vật lý và sinh hóa cụ thể khác nhau, thông qua sự hình thành RNA và sinh tổng hợp protein.

Trong quá trình chuẩn bị nhiễm sắc thể từ nuôi cấy tế bào phân bào (sau khi bắt giữ sự phân chia tế bào tại metaphase), các cặp nhiễm sắc thể tương đồng không được hình dung. Các cặp tương đồng chỉ được kết hợp trong quá trình tạo karyotyping từ các máy chụp ảnh phóng xạ mở rộng. Tuy nhiên, trong giai đoạn zygotene của lời tiên tri về sự phân chia meogen đầu tiên, các nhiễm sắc thể tương đồng được tìm thấy trong các cặp thiết lập mối quan hệ điểm tới điểm; hiện tượng này được gọi là khớp thần kinh.

Cơ thể tình dục Chromatin hoặc Barr:

Trong quá trình xen kẽ, tế bào soma của con cái bình thường biểu hiện một cơ thể dị hợp plano-lồi bên dưới màng nhân. Điều này được gọi là cơ quan tình dục hoặc cơ thể Barr. Nó được phát hiện lần đầu tiên bởi Barr và Bertram vào năm 1949 trong nhân của các tế bào thần kinh phrenic của mèo cái. Trong số hai nhiễm sắc thể X ở nữ bình thường, một trong số chúng có độ cuộn cao và thành viên còn lại không được bọc cao. Nhiễm sắc thể X không có tính di truyền cao tạo thành cơ thể Barr, được trát bên dưới màng nhân (Hình 11-7).

Các cơ quan này giúp trong việc phân chia giới tính hạt nhân của các mô. Cơ thể Barr dễ dàng được tìm thấy trong các tế bào, những hạt nhân có mặt mở. Thông thường các cơ thể Barr được nghiên cứu từ các tế bào của buccal smear, hoặc bằng cách quan sát các cơ thể 'thanh trống' được gắn vào nhân của bạch cầu hạt nhân đa hình.

Số lượng cơ thể Barr trong một tế bào bằng tổng số nhiễm sắc thể X trừ đi một nhiễm sắc thể. Ở một phụ nữ bình thường có hai nhiễm sắc thể X, số lượng cơ thể là một. Trong bộ ba sydrom X (XXX), số lượng được tăng lên thành hai; ở một phụ nữ mắc hội chứng Turner chỉ có một nhiễm sắc thể X (XO), cơ thể Barr không có. Ở nam giới mắc hội chứng Klinefelter có nhiễm sắc thể XXY (trisomy), cơ thể Barr có mặt.

Sự hiện diện của nhiễm sắc thể Y ở nam được phát hiện dưới dạng huỳnh quang cực mạnh (cơ thể F) trong nhân, khi một vệt buccal được nhuộm bằng thuốc nhuộm flurochrom và được kiểm tra dưới kính hiển vi huỳnh quang. Vì kỹ thuật này rất tốn kém và slide nhanh chóng xấu đi, nên thường không được sử dụng để nghiên cứu tình trạng nhiễm sắc thể giới tính.

Cấu trúc hóa học của nhiễm sắc thể:

Trên phân tích hóa học, mỗi nhiễm sắc thể được tìm thấy có chứa DNA, một lượng nhỏ RNA, histone và protein không histone và các ion kim loại. DNA là thành phần phân tử thiết yếu và ổn định nhất của nhiễm sắc thể.

Các nghiên cứu gần đây đã tiết lộ rằng mỗi nhiễm sắc thể eukaryote chứa một phân tử DNA sợi kép liên tục. Hầu hết các phân tử DNA tồn tại trong nhiễm sắc thể như một cấu trúc cuộn hoặc gấp rất cao. DNA ở trạng thái hoạt động phiên mã được mở rộng nhất và trở nên euchromatic; vùng DNA không hoạt động vẫn bị cuộn cao và trở nên không đồng nhất. Mức độ cuộn của DNA thay đổi theo tốc độ tổng hợp protein trong giai đoạn khác nhau của chu kỳ tế bào.

Hai loại vùng dị sắc tố vĩnh viễn được quan sát thấy trong nhiễm sắc thể của con người;

(a) Heterochromatin 'ảnh hưởng đến nhiễm sắc thể X không hoạt động của nữ bình thường. Trong quá trình tạo phôi sớm của nữ, cả hai nhiễm sắc thể X đều tích cực tham gia vào sự phát triển của buồng trứng; Sau đó, một trong những nhiễm sắc thể X trở nên không hoạt động vĩnh viễn và tạo thành một cơ thể Barr không đồng nhất.

(b) Heterochromatin liên tục được quan sát thấy trong các cấu trúc sơ cấp và thứ cấp của nhiễm sắc thể. Trình tự lặp lại của các bazơ DNA, giàu guanine và cytosine, được cho là có trong heterochromatin cấu thành và trong các cơ quan vệ tinh. DNA lặp lại ở một số phần của nhiễm sắc thể có thể mã hóa cho các phân tử nội tại dưới dạng RNA ribosome, RNA chuyển và protein điều hòa.

Histones là các protein cơ bản giàu arginine và lysine. Những protein này được tổng hợp thành các hạt hình cầu dọc theo chuỗi DNA được cuộn quanh mỗi hạt và tạo thành một cơ thể phức tạp được gọi là nucleosome hoặc v- body (Hình 11-8). Mỗi nucleosome được tạo thành từ bốn cặp histone được sắp xếp thành hai nhóm đối xứng. Bằng chứng thực nghiệm cho thấy sự liên kết của DNA với histone ức chế hoạt động của gen.

Protein không histone có tính axit và tạo thành nhiều enzyme, ví dụ DNA polymerase và RNA polymerase. Một số protein không phải histone giải phóng histone khỏi hoạt động của gen nucleosome và derepress.

Quy trình phân tích nhiễm sắc thể:

Đối với nghiên cứu tế bào học về nhiễm sắc thể, các tế bào được chọn để phát triển và phân chia nhanh chóng trong nuôi cấy. Các mô thường được sử dụng là da, tủy xương và máu ngoại vi.

Các nguyên tắc chuẩn bị nhiễm sắc thể từ máu ngoại vi như sau:

(a) Khoảng 1-2 ml. máu được rút từ tĩnh mạch, heparinised và được điều trị bằng phyto- hemagglutinin, được chiết xuất từ đậu đỏ.

Phytohemagglutinin (PHA) kích thích các tế bào lympho (đặc biệt là tế bào T) tăng sinh bằng cách giảm thiểu và chọn lọc cho phép ngưng kết và lắng đọng hồng cầu trưởng thành.

(b) Aliquot của huyết tương với các tế bào lympho lơ lửng hiện được chuyển vào chai nuôi cấy trong điều kiện vô trùng có chứa TC199 (Difco) làm môi trường nuôi cấy. Việc ủ trong chai nuôi cấy tiếp tục trong khoảng 3 ngày ở 37 ° C với việc bổ sung streptomycin và penicillin làm chất bảo quản.

(c) Colchicine hiện được thêm vào nuôi cấy và giữ trong khoảng 2 giờ. Colchicine bắt giữ sự phân chia tế bào tại metaphase, bằng cách ngăn chặn sự hình thành các vi ống của trục chính. Tại metaphase, các chromatids hợp nhất bởi centromeres được ký hợp đồng tối đa.

(d) Các tế bào được thu thập bằng cách ly tâm các nội dung của chai nuôi cấy. Dung dịch Hypotonic của natri citrat được thêm vào các tế bào và ủ trong khoảng 20 phút. Các giải pháp hypotonic cho phép các tế bào sưng lên và phân tán các nhiễm sắc thể.

(e) Môi trường hypotonic bị loại bỏ bằng cách ly tâm. Bây giờ các chất cố định của hỗn hợp ethanol và axit axetic được thêm vào các viên tế bào, và được lắc nhẹ để tạo thành huyền phù tế bào.

(f) Những giọt huyền phù tế bào nhỏ được đặt trên một đầu của các phiến được làm sạch hóa học. Các slide được để khô ở nhiệt độ phòng.

(g) nhuộm Stained Đối với nghiên cứu thông thường về kiểu hình nhiễm sắc thể, vết Giemsa được sử dụng rộng rãi với kết quả tốt (Hình 11-9).

Hiện tại có thể xác định chính xác các nhiễm sắc thể riêng lẻ bằng cách lưu ý mô hình các dải trên nhiễm sắc thể sau khi áp dụng bất kỳ một trong bốn kỹ thuật nhuộm khác nhau:

(i) Dải Q:

Khi nhiễm sắc thể metaphase cố định được nhuộm bằng quinacrine hydrochloride hoặc quinacrine mù tạt, một số dải nhiễm sắc thể xuất hiện dưới dạng vùng huỳnh quang dưới kính hiển vi huỳnh quang. Những kiểu dải Q (huỳnh quang) này là duy nhất cho mỗi nhiễm sắc thể. Có lẽ các khu vực của các dải Q có nhiều DNA adenine (A) và thymine (T) hơn các vùng xen kẽ. Một dải Q đặc biệt lớn có thể thấy rõ ở phần xa của nhánh dài nhiễm sắc thể Y, ngay cả trong giai đoạn xen kẽ.

(ii) Dải G:

Các nhiễm sắc thể cố định được xử lý nhẹ bằng các enzyme phân giải protein (trypsin) trước khi nhuộm. Các enzyme có khả năng làm biến tính protein trong nhiễm sắc thể. Khi nhuộm với Giemsa sau khi xử lý như vậy, có thể nhìn thấy một dải các dải G nhuộm màu tối trên nhiễm sắc thể dưới kính hiển vi ánh sáng.

Vùng nhiễm sắc G và dải Q của nhiễm sắc thể tương ứng chặt chẽ. Comings (1974) đã gợi ý rằng các protein còn lại sau khi biến tính có thể ngăn vật liệu nhuộm màu đi vào các khu vực nhất định của DNA. Có thể là ít protein hơn có thể được liên kết với DNA giàu AT; điều này giải thích sự phù hợp của các dải G và Q.

Các dải G và vùng Q-band là các cặp cơ sở AT phong phú; chúng tương ứng với các vùng nhiễm sắc thể của nhiễm sắc thể nơi sự sao chép DNA diễn ra hơi muộn hơn. Các vùng xen kẽ rất phong phú trong các cặp cơ sở GC.

(iii) Liên kết R:

Đây là mặt trái của liên kết G, trong đó các vùng liên dải được thể hiện bằng vết Giemsa sau khi làm nóng đến 87 ° C. Liên kết R là bổ sung cho liên kết G.

(iv) Dải C:

Sau khi xử lý khắc nghiệt các nhiễm sắc thể cố định bằng kiềm, axit hoặc muối, vết bẩn Giemsa cho thấy một khu vực nhuộm màu, dải băng, gần với tâm động. Tuy nhiên, dải C là không rõ ràng trong nhiễm sắc thể Y.

Dải nhiễm sắc thể giúp xác định vị trí bất thường nhất định của cấu trúc nhiễm sắc thể, chẳng hạn như xóa và dịch chuyển các vùng nhiễm sắc thể cụ thể.

Kiểu nhân:

Đó là một quá trình sắp xếp các nhiễm sắc thể theo thứ tự. Máy chụp ảnh phóng xạ phóng to của nhiễm sắc thể 'lây lan' được lấy từ slide màu. Các nhiễm sắc thể riêng lẻ được cắt ra từ bức ảnh, khớp với các cặp tương đồng và được sắp xếp theo trình tự, các nhiễm sắc thể dài nhất được đặt ở đầu và ngắn nhất ở cuối.

Các nhiễm sắc thể riêng lẻ được xác định theo chiều dài, vị trí của tâm động, tỷ lệ chiều dài giữa cánh tay của chúng và sự hiện diện của các vệ tinh trên cánh tay của chúng. (Hình 11-10) Mô hình dải thêm vào việc xác định các nhiễm sắc thể riêng lẻ. (Hình 11-11).

Phân loại nhiễm sắc thể người:

Theo 'Hệ thống Denver' phân loại (1960), nhiễm sắc thể của con người bao gồm nhiễm sắc thể giới tính được sắp xếp thành bảy nhóm từ A đến G, theo thứ tự độ dài giảm dần.

(1) Nhóm A:

Nó bao gồm các cặp nhiễm sắc thể 1, 2, 3. Mỗi người trong số họ là dài và trung tâm. Tuy nhiên, nhiễm sắc thể 2 được đặt trong nhóm A là nhiễm sắc thể cận phụ dài nhất.

(2) Nhóm В:

Nó bao gồm các cặp nhiễm sắc thể 4 và 5, khá dài với các tâm động trung tâm phụ.

(3) Nhóm С:

Nó là một nhóm lớn và bao gồm các cặp từ 6 đến 12 nhiễm sắc thể; Nhiễm sắc thể X cũng thuộc nhóm này. Hầu hết trong số chúng có kích thước trung bình và tiểu vùng. Mô hình dải giúp xác định các nhiễm sắc thể cá nhân.

(4) Nhóm D:

13 đến 15 cặp nhiễm sắc thể thuộc nhóm này. Tất cả chúng đều có kích thước trung bình và acrocentric. Một cơ thể vệ tinh được gắn vào đầu tự do của nhánh ngắn của mỗi nhiễm sắc thể.

(5) Nhóm E:

Nó bao gồm số lượng nhiễm sắc thể từ 16 đến 18. Chúng là các nhiễm sắc thể dưới da khá ngắn.

(6) Nhóm F:

19 và 20 nhiễm sắc thể theo cặp thuộc nhóm này. Mỗi người trong số họ là ngắn và trung tâm.

(7) Nhóm G:

Nó bao gồm 21 và 22 cặp nhiễm sắc thể; Nhiễm sắc thể Y thuộc nhóm này. Mỗi người trong số họ rất ngắn và phát sáng, 21 và 22 nhiễm sắc thể hiện các vật thể vệ tinh trên cánh tay ngắn của họ. Các đầu xa của nhánh dài của nhiễm sắc thể Y hiện diện các vật thể huỳnh quang sau khi nhuộm bằng thuốc nhuộm flurochrom.

Điểm quan sát:

(a) 1 đến 3 nhiễm sắc thể thuộc nhóm A và 19, 20 nhiễm sắc thể của nhóm F là trung tâm.

(b) 13 đến 15 nhiễm sắc thể của nhóm D và nhiễm sắc thể 21, 22 và Y của nhóm G là hướng tâm. Năm cặp nhiễm sắc thể bao gồm 13, 14, 15, 21, 22 sở hữu các vật thể vệ tinh; do đó được gọi là sat-ch.ro- mosomes. Nhiễm sắc thể Sat có liên quan đến cực khoái của nucleoli.

Định vị gen trên nhiễm sắc thể:

Việc định vị gen trên các nhiễm sắc thể đặc biệt ở người, mặc dù khó xác định, có thể được đánh giá bằng phân tích phả hệ, bằng cách nghiên cứu các bệnh nhân bị xóa nhiễm sắc thể và bằng cách nghiên cứu phân tách gen 'đánh dấu' trong các gia đình mắc chứng rối loạn di truyền cụ thể. Các gen đánh dấu là thường xuyên trong dân số nói chung. Các đặc điểm đánh dấu autosomal bao gồm các nhóm máu và protein huyết thanh nhất định.

Các đặc điểm đánh dấu liên kết X bao gồm mù màu, nhóm máu Xg và trong một số trường hợp thiếu glucose-6-phosphate dehydrogenase. Các nghiên cứu về phả hệ đã chứng minh mối liên hệ chặt chẽ giữa cơ sở gen của nhóm máu ABO và hội chứng móng tay-móng tay, và giữa nhóm máu Duffy và một dạng đục thủy tinh thể bẩm sinh.

Ánh xạ gen trên các nhiễm sắc thể riêng lẻ được cải thiện hơn nữa bằng cách sử dụng các enzyme cắt giới hạn (endonuclease) được tổng hợp bởi nhiều vi khuẩn. Các enzyme hạn chế phân chia DNA thành các đoạn có chiều dài thay đổi bằng cách cắt giữa các chuỗi cơ sở cụ thể, các vị trí khác nhau đối với các enzyme khác nhau. Tính đa hình chiều dài đoạn giới hạn (RFLP) này hoạt động như in dấu vân tay DNA và được phát hiện bằng cách áp dụng Công nghệ DNA tái tổ hợp.

Phân tích cấu trúc DNA bằng RFLP, giúp xác định cha mẹ nào là nguồn gốc của nhiễm sắc thể khiếm khuyết. Điều này giúp tư vấn di truyền, điều tra tội phạm và xác định quan hệ cha con. Khoảng 50.000-100.000 gen được ước tính có mặt trong tổng số bộ gen của con người với 3 tỷ cặp cơ sở. Tính đến đầu năm 1993, hơn 2500 locus đã được chỉ định vào các vị trí cụ thể trên bản đồ di truyền của con người.

Sự bất thường của khoảng 450 trong số các gen này có liên quan đến các bệnh ở người. Một số nội địa hóa gen quan trọng trên ô tô được đặt ở đây.

Nhiễm sắc thể:

1 - Nhóm máu Dufy, yếu tố Rh, protein histone, catract bẩm sinh, viêm võng mạc sắc tố.

2 - Phosphatase axit hồng cầu. Chuỗi ánh sáng Kappa của immunoglobulin.

5 - Hexosaminidase-B

6 - Phức hợp tương hợp mô học chính (HLA), mất điều hòa spino-cerebeller, hội chứng adrenogenital.

7 - Gen cấu trúc collagen.

9 - Nhóm máu ABO, hội chứng móng tay-xương bánh chè.

14 - Chuỗi immunoglobulin nặng

15 - Hexosaminidase-A 17- Thymidine Kinase

19- Nhạy cảm với virus bại liệt

20 - Adenosine deaminase

21 - Gen hội chứng Down; một gen gây bệnh Alzheimer;

22 - Gen cho chuỗi ánh sáng immundabulin miễn dịch

Nhiễm sắc thể X dường như chứa locus cho glucose-6-phosphate dehydrogenase, haemophilia A, thị lực màu và loạn dưỡng cơ Becker trên cánh tay dài, và nhóm máu Xg, bệnh ichthyosis Vulgaris, bệnh bạch tạng mắt cánh tay ngắn.

Nhiễm sắc thể Y chứa gen xác định nam 'SRY', một thành phần của TDF (yếu tố xác định tinh hoàn). Sự hiện diện của một nhiễm sắc thể Y duy nhất gây ra sự phát triển của tinh hoàn; tinh hoàn của thai nhi giải phóng testosterone và yếu tố hồi quy mullerian, mà bằng hành động cục bộ cho phép sự phân biệt của các ống và ống dẫn tinh phát triển thành hệ thống ống dẫn tinh hoàn và đồng thời giúp hồi quy các ống tuyến parameson (hệ thống mullerian). Do đó, nhiễm sắc thể Y bằng cách huấn luyện các sự kiện gây ra sự phát triển của tuyến sinh dục nam, ống dẫn giới tính và cơ quan sinh dục ngoài thể hiện kiểu hình nam.

Nhưng trong hội chứng 'nữ hóa tinh hoàn' với nhiễm sắc thể XY, cá nhân dường như là phụ nữ hoàn hảo với bộ ngực và bộ phận sinh dục ngoài của phụ nữ, nhưng với tinh hoàn trong ổ bụng. Do khiếm khuyết di truyền của nhiễm sắc thể Y, hệ thống mullerian trở nên không đáp ứng với tác động của nội tiết tố nam được giải phóng bởi tinh hoàn của thai nhi.

Một người đàn ông bình thường trình bày hiến pháp nhiễm sắc thể XY; nhưng khi một cá nhân sở hữu nhiều hơn một nhiễm sắc thể X với nhiễm sắc thể Y đơn (47, XXY; 48 XXXY), thì đối tượng là nam giới có kiểu hình với sự phát sinh của các ống mô (hội chứng Klinefelter). Do đó, nhiễm sắc thể Y trình bày các gen xác định nam mạnh mẽ, không phân biệt số lượng nhiễm sắc thể X. Nhưng sự hiện diện của các nhiễm sắc thể X thêm trong hội chứng Klinefelter làm giảm khả năng sinh sản và làm cho cá nhân bị chậm phát triển tâm thần.

Ngoài các gen xác định nam, nhiễm sắc thể Y còn chứa các gen cho kháng nguyên pinna và HY (tương hợp histocomp). Độ dài của nhiễm sắc thể Y thay đổi từ người này sang người khác và tuân theo nguyên tắc Mendelism. Do sự hiện diện của kháng nguyên HY, các mảnh ghép nam đôi khi bị từ chối bởi những con cái cùng chủng.

Một phụ nữ bình thường sở hữu hiến pháp nhiễm sắc thể XX. Trong quá trình tạo phôi sớm, cả hai nhiễm sắc thể X đều có hoạt tính di truyền và gây ra sự phát triển của buồng trứng. Sau đó, một nhiễm sắc thể X trở thành dị thể và trơ về mặt di truyền, và tồn tại dưới dạng nhiễm sắc thể giới tính hoặc cơ thể Barr (heterochromatin đối diện). Buồng trứng của thai nhi không tiết ra bất kỳ hormone nào. Do đó, trong trường hợp không có tinh hoàn (có hoặc không có buồng trứng) hệ thống Wolffian (mesonephric) hồi quy và hệ thống Mullerian (paramesonephric) phân biệt thành cơ quan sinh dục nữ và cơ quan sinh dục ngoài của phụ nữ.

Trong những trường hợp hiếm hoi, một cá thể có hiến pháp nhiễm sắc thể XX xuất hiện nam theo kiểu hình; điều này cho thấy sự hiện diện của các gen xác định tinh hoàn ở một trong hai nhiễm sắc thể X có nguồn gốc Y. Sự di truyền hiếm gặp này có thể xảy ra ở một cá nhân do sự giao thoa trong quá trình tạo giao tử ở phía gia đình. Người ta quan sát một cách tò mò rằng những người có hiến pháp nhiễm sắc thể 45, XO có thể vẫn còn sống, nhưng sự kết hợp 45, YO là không thể tồn tại.

Thay đổi cấu trúc của nhiễm sắc thể (Hình 11-12):

Xóa:

Nó có nghĩa là mất một đoạn nhiễm sắc thể, có thể là thiết bị đầu cuối hoặc kẽ. Xóa bỏ giữa các kết quả từ hai lần phá vỡ được theo sau bởi một liên kết của các kết thúc bị phá vỡ. Trong hội chứng 'cri du chat', phần cuối của nhánh ngắn của nhiễm sắc thể 5 bị xóa.

Dịch thuật:

Trao đổi các phân đoạn giữa các nhiễm sắc thể không tương đồng được gọi là chuyển vị. Quá trình dịch mã đòi hỏi phải phá vỡ cả hai nhiễm sắc thể không tương đồng, sau đó là sửa chữa dẫn đến sự sắp xếp bất thường. Một sự chuyển vị có thể không phải lúc nào cũng tạo ra kiểu hình bất thường, nhưng nó có thể dẫn đến sự hình thành các giao tử không cân bằng và có nguy cơ cao về sự phát sinh bất thường.

Sự dịch chuyển đối ứng giữa hai cặp nhiễm sắc thể không tương đồng có thể là dị hợp tử khi chỉ có một trong số các nhiễm sắc thể trong một cặp hoặc đồng hợp tử khi cả hai thành viên của một cặp nhiễm sắc thể đã trao đổi các đoạn với nhau. Đôi khi sự chuyển vị liên quan đến ba lần đứt và một phần nhiễm sắc thể được đưa vào nhiễm sắc thể không tương đồng, trong khi nhiễm sắc thể không tương đồng khác biểu hiện xóa xen kẽ.

Dịch chuyển Robertsonia hoặc hợp hạch trung tâm là một loại dịch chuyển đặc biệt trong đó các đứt gãy xảy ra ở tâm động của hai nhiễm sắc thể và toàn bộ cánh tay nhiễm sắc thể được trao đổi. Ở một người đàn ông, nó thường liên quan đến hai nhiễm sắc thể phát sáng, ví dụ, giữa các nhóm D và G, 21/22 hoặc 21/21. Trong dịch chuyển D / G, nhánh dài của nhiễm sắc thể G được hợp nhất với nhánh dài của nhiễm sắc thể D và đoạn được hình thành do sự hợp nhất của hai nhánh ngắn của hai nhiễm sắc thể bị mất.

Mẹ của hội chứng Down được chuyển đổi thường là người mang dịch chuyển D / G chỉ với 45 nhiễm sắc thể. Cô tạo ra bốn loại giao tử Một loại có nhiễm sắc thể D bình thường, một loại có nhiễm sắc thể G bình thường, một loại có nhiễm sắc thể D / G giống như người mẹ mang mầm bệnh và một loại có nhiễm sắc thể D / G và nhiễm sắc thể G bình thường.

Con cái có nguồn gốc từ loại giao tử cuối cùng sẽ có 46 nhiễm sắc thể nhưng sẽ là bộ ba cho nhiễm sắc thể số 21 với biểu hiện của hội chứng Down. Do đó, một người mẹ mang mầm bệnh dịch chuyển D / G sẽ có nguy cơ sinh con mắc hội chứng Down. Khi người mẹ mang một dịch chuyển liên quan đến cả hai nhiễm sắc thể 21, tất cả các con của cô sẽ mắc hội chứng Down.

Đảo ngược:

Một phần của nhiễm sắc thể được tách ra và sau đó kết hợp với cùng một nhiễm sắc thể ở vị trí đảo ngược. Các gen không bị mất mà được đặt trong các locus bị thay đổi.

Iso-nhiễm sắc thể:

Trung tâm của một nhiễm sắc thể, do phản vệ bất thường (nguyên phân hoặc giảm phân), phân chia theo chiều ngang thay vì phân tách theo chiều dọc. Điều này đạt đến đỉnh điểm trong sự hình thành của hai nhiễm sắc thể có chiều dài không bằng nhau, mỗi nhiễm sắc thể thể hiện sự nhiễm sắc thể với sự nhân đôi của các gen. Các nhiễm sắc thể thu được có nguồn gốc từ sự phân tách ngang của tâm động được gọi là các nhiễm sắc thể.

Sao chép:

Đó là một quá trình bổ sung một phần nhiễm sắc thể từ một nhiễm sắc thể tương đồng khác với sự nhân đôi của gen. Hiệu ứng sao chép của các gen do sự phát sinh của một nhiễm sắc thể X đôi khi được quan sát thấy trong hội chứng Turner.

Nhiễm sắc thể vòng:

Nhiễm sắc thể vòng được quan sát thấy khi một nhiễm sắc thể bị xóa ở cả hai đầu, và sau đó các đầu 'dính' bị xóa được gắn với nhau dưới dạng một vòng. Sự biểu hiện của nhiễm sắc thể vòng phụ thuộc vào việc xóa các gen cụ thể.

Các biểu tượng được sử dụng trong Cytogenetic:

cánh tay ngắn của nhiễm sắc thể

q Nồng độ dài của nhiễm sắc thể

Dịch thuật tạc; inv invversion

i Nồng độ Iso-nhiễm sắc thể;

nhiễm sắc thể vòng r bào

+ hoặc -Sign: Khi được đặt trước một ký hiệu thích hợp, điều đó có nghĩa là thêm hoặc thiếu toàn bộ nhiễm sắc thể. Ví dụ, hội chứng trisomy 21 Down có thể được biểu thị là 47, XY + 21.

Khi + hoặc - singns được đặt sau một ký hiệu, những dấu hiệu này cho thấy sự tăng hoặc giảm độ dài của nhiễm sắc thể. Ví dụ, hội chứng cri du chat ảnh hưởng đến một đứa trẻ nam bị xóa đoạn ngắn của nhiễm sắc thể 5 được biểu thị là 46, XY, 5p-

Trong nhiễm sắc thể philips hoặc Ph ', sự chuyển vị đối ứng xảy ra giữa nhánh dài của nhiễm sắc thể 9 dải 34 và nhánh dài của nhiễm sắc thể 22 dải 11. Do đó, kiểu nhân của bệnh này là-t (9; 22) (q34; ql 1).

Ký hiệu được tiếp tục tinh chỉnh để đưa ra các dải cụ thể trên bất kỳ nhiễm sắc thể cụ thể nào.

Đường chéo trên nhiễm sắc thể hoặc số lượng của chúng biểu thị khảm, ví dụ. XY / XX; XO / XX; XY / XXX; 45/46/47.

Gen:

Gen là đơn vị di truyền và bao gồm một phần của các phân tử DNA cụ thể. Như đã đề cập trước đó, các gen được sắp xếp theo chuỗi tuyến tính trong nhiễm sắc thể với trình tự và số lượng cơ sở DNA chính xác, khác nhau đối với các gen khác nhau và có một khởi đầu xác định và kết thúc xác định. Do một nhiễm sắc thể đơn có chứa một chuỗi xoắn kép của phân tử DNA ở dạng cuộn chặt, nhiều gen hoặc cistron được sinh ra bởi một phân tử DNA.

Vị trí của một gen trong nhiễm sắc thể được gọi là locus, được đo bằng tham chiếu đến tâm động. Thông thường các gen không làm thay đổi cơ địa, ngoại trừ tái tổ hợp trong quá trình lai hoặc thay đổi hình thái nhiễm sắc thể.

Các gen chiếm các locus giống hệt nhau trong một cặp nhiễm sắc thể tương đồng được gọi là các alen hoặc alen. Nói rộng ra, các gen allelic quy định các đặc tính vật lý và sinh hóa khác nhau của một cá nhân. Được xem xét từ cấp độ phân tử, một cặp gen allelic quy định tổng hợp một chuỗi polypeptide.

Khi các gen allelic quy định một tính cách hoặc đặc điểm cụ thể, nói chiều cao, hoạt động theo cùng một hướng (cả cao hoặc cả ngắn), chúng được gọi là đồng hợp tử; khi làm việc theo hướng ngược lại (một chiều cao và ngắn khác), các alen dị hợp tử. Hầu hết các đặc điểm di truyền là đa gen và được tạo ra bởi sự tương tác phức tạp của nhiều gen và chịu ảnh hưởng của môi trường. Đôi khi, một cặp gen allelic có thể ảnh hưởng đến nhiều hơn một nhân vật; điều này được gọi là pleiotropy.

Cấu trúc hóa học của DNA (Hình 11-13):

Nó được thành lập vào năm 1953 bởi Wilkins, Watson và Crick trên nhiễu xạ tia X rằng phân tử DNA bao gồm hai chuỗi polynucleotide được sắp xếp thành một chuỗi xoắn kép. Mỗi sợi bao gồm một xương sống của đường pentose altenate (D-2-deoxyribose) và phân tử phốt phát, và hai sợi được giữ với nhau bằng liên kết hydro giữa các bazơ nitơ, được gắn vào đường như nhóm bên và hướng về trung tâm của chuỗi xoắn.

Các cơ sở có hai loại, purine và pyrimidine. Một purine trong một sợi luôn kết hợp với một pyrimidine trong chuỗi khác. Các cơ sở purine bao gồm adenine (A) và guanine (G); cơ sở pyrimidine bao gồm thymine (T) và cytosine (C). Ghép cặp cơ bản là đặc hiệu trong điều kiện bình thường (khi ở dạng keto) Các cặp cặp đôi với thymine có hai liên kết hydro và được biểu thị bằng A = T; cặp guanine với cytosine bằng ba liên kết hydro và được đại diện bởi G = C.

Điều này cho thấy trong quá trình khử DNA, việc tách hai chuỗi ở mức A = T nhanh hơn so với mức G = C. Tuy nhiên, khi các bazơ ở dạng enol, adenine có thể kết hợp với cytosine và guanine với thymine. Đây là cơ sở của đột biến gen.

Hai chuỗi phân tử DNA là bổ sung cho nhau. Nếu trình tự cơ sở của một chuỗi được biết đến, thành phần cơ sở của chuỗi khác có thể được xây dựng. Trình tự các bazơ và số lượng nucleotide của DNA là đặc hiệu và khác nhau ở các gen khác nhau. Do đó, vô số dạng DNA tồn tại trong gen và lưu trữ thông tin di truyền đa dạng.

Chức năng của phân tử DNA:

Các phân tử DNA có các tiềm năng sau:

(1) Tự sao chép

(2) Sinh tổng hợp RNA và protein

(3) Tái hợp;

(4) Đột biến.

Tự sao chép (Hình 11-14):

Trong quá trình phân chia hạt nhân, hai chuỗi phân tử DNA tách rời nhau và mỗi chuỗi hoạt động như một khuôn mẫu và tổ chức sự hình thành một chuỗi bổ sung mới từ một nhóm các nucleotide do kết quả của việc ghép cặp cơ sở cụ thể. Theo cách này khi các tế bào phân chia, thông tin di truyền được truyền không thay đổi đến từng tế bào con. Cả hai chuỗi tham gia vào quá trình sao chép DNA, diễn ra trong pha S (tổng hợp) của chu kỳ tế bào. Sự sao chép liên quan đến một số enzyme, chẳng hạn như DNA polymerase, DNA ligase và endonuclease cụ thể.

Sinh tổng hợp RNA và Protein:

Phân tử DNA cũng đóng vai trò là khuôn mẫu cho quá trình tổng hợp RNA và sau đó truyền tải thông điệp di truyền và giải mã sự tổng hợp chuỗi protein polypeptide cụ thể bằng liên kết tuyến tính của các axit amin. Do đó, giáo điều trung tâm của di truyền phân tử bao gồm DNA → RNA bằng một quá trình phiên mã và RNA → protein bằng cách dịch mã.

RNA (Ribose nucleic acid) khác với DNA về cơ bản theo ba cách: nó thường sở hữu một chuỗi polynucleotide chuỗi đơn; đường pentose là D-ribose; Trong số bốn cơ sở hữu cơ, ba cơ sở tương tự như DNA (Adenine, Guanine, Cytosine), và cơ sở thứ tư là uracyl thay vì thyamine. Do đó, trong quá trình phiên mã từ các cặp adenine DNA sang RNA với uracyl (A = U). RNA tồn tại ở ba dạng RNA messenger messenger (mRNA), RNA ribosome (rRNA) và RNA chuyển (tRNA). Phân tử DNA đa gen hoạt động như một khuôn mẫu cho cả ba loại RNA. Không giống như sao chép DNA, chỉ một trong hai chuỗi phân tử DNA hoạt động như một khuôn mẫu cho RNA.

Chuỗi polynucleotide của mRNA được hình thành trong nhân bên cạnh bất kỳ một chuỗi phân tử DNA nào với sự trợ giúp của RNA polymerase. Trong quá trình tổng hợp RNA, hai chuỗi DNA tách ra (Hình 11-15). Việc lựa chọn chuỗi DNA, để tổng hợp RNA, diễn ra với sự trợ giúp của RNA polymerase I cho rRNA, polymerase II cho mRNA và polymerase III cho tRNA. Do đó, RNA thông tin hình thành nên thông điệp di truyền với trình tự cơ sở bổ sung và di chuyển vào tế bào chất thông qua lỗ chân lông hạt nhân.

Một số ribosome tế bào chất (chứa RNA ribosome và protein) được gắn vào chuỗi polynucleotide của mRNA. Các ribosome là nơi các chuỗi protein polypeptide được hình thành do liên kết tuyến tính của các axit amin khác nhau.

Trình tự và số lượng axit amin là đặc trưng cho các protein khác nhau; những điều này được xác định bằng cách đọc chính xác chuỗi cơ sở của mRNA theo hướng 5 ′ end đến 3 ′ end. Hai mươi (20) axit amin tham gia vào quá trình sinh tổng hợp protein. Trước khi hình thành liên kết peptide, các axit amin được kích hoạt và gắn vào một đầu của phân tử RNA chuyển giao cụ thể (tRNA). Trình tự cơ sở của tRNA mang axit amin hoạt hóa xác định trình tự cơ sở bổ sung của mRNA và được gắn vào sau bằng liên kết hydro cho đến khi chuỗi protein polypeptide được hình thành.

Do đó mRNA, rRNA, tRNA và một số enzyme được tham gia tích cực ở các bước khác nhau của quá trình sinh tổng hợp protein. The complicated process of biosynthesis from the polynucleotide chain of mRNA to the polypeptide chain of protein is known as translation (Fig. 11-16). The polynucleotide chain of mRNA may be monocistronic or polycistronic.

Genetic Codes:

Since bases of DNA or RNA and amino acids of proteins are arranged in linear sequence, there must be some co-relation between nitrogenous bases and amino acids. DNA or RNA presents four (4) bases, and primary structure of proteins is composed of twenty (20) amino acids. After laborious experiments Nirenberg and Matthaei in 1961 established that a sequence of three (3) bases of mRNA (and therefore of complementary DNA) codes for one amino acid.

Since three consecutive bases are specific for one amino acid, the possible number of combinations of four bases taken three at a time would be 4 ³ or 64. Such triplet of nucleotide based is called a codon. Finally, all 64 codons are discovered specifying different amino acid. However, three codons such as UAG, UGA, and UAA do not code for any amino acid; hence these three are called nonsense or terminal codons and signal the termination of polypeptide chain.

Ba cơ sở chưa ghép nối được gắn vào một vòng của tRNA được biết đến
như các codon phù hợp với các codon bổ sung của mRNA. Trong khi các codon được đọc từ hướng 5 ′ end đến 3 ', anticodon được đọc từ hướng 3' đến 5 ′; như đã nêu trước đó, tRNA mang axit amin hoạt hóa ở một đầu của chuỗi.

Mã di truyền trên mRNA và các axit amin mà chúng mã hóa.

Codon tuân theo một số nguyên tắc:

(a) Các codon không chồng chéo và tuân theo một trình tự nghiêm ngặt dọc theo chuỗi polynucleotide của mRNA.

(b) Chúng là phổ quát và áp dụng cho tất cả các sinh vật.

(c) Các codon thoái hóa - Khi hai hoặc nhiều codon đại diện cho cùng một axit amin, chúng được cho là ở dạng thoái hóa. Mã GUU, GUC, GUA, GUG cho Valine; UUU, mã UUC cho phenyl alanine; UUA và UUG là viết tắt của leucine. Trong hầu hết các trường hợp, hai cơ sở đầu tiên vẫn không bị ảnh hưởng và sự thay đổi của cơ sở thứ ba tạo ra sự thoái hóa.

(d) Codon mơ hồ hoặc sai lầm chỉ định các axit amin khác nhau. Trong điều kiện bình thường, UUU là viết tắt của phenyl alanine, nhưng với sự hiện diện của streptomycin, nó có thể mã hóa cho leucine hoặc isoleucine.

(e) Bắt đầu hoặc bắt đầu mã hóa mã AUG cho methionine và hoạt động như một tín hiệu bắt đầu trong quá trình tổng hợp chuỗi polypeptide. Trình tự các axit amin trong chuỗi polypeptide được gọi là cấu trúc chính của protein.

Nhóm amino tự do ở một đầu của chuỗi được gọi là đầu cuối N và nhóm carboxyl tự do ở đầu kia của chuỗi được gọi là đầu cuối của đầu cuối. Mỗi axit amin trong chuỗi được gọi là dư lượng. Dư lượng đầu cuối N được coi là số đầu tiên và dư lượng đầu cuối C là số cuối cùng của chuỗi axit amin.

Methionine trong phức hợp khởi đầu được formyl hóa bởi các enzyme cụ thể để liên kết peptide không diễn ra ở đầu N. Hai codon, AUG và UGG chỉ đứng cho một axit amin duy nhất; AUG cho methionine và UGG cho tryptophan.

(f) codon đầu cuối hoặc không sence. Ba codon như UAG, UGA và UAA không mã hóa cho bất kỳ axit amin nào. Các codon đầu cuối biểu thị sự chấm dứt chuỗi polypeptide.

Khái niệm hiện tại về tổ chức gen:

1. Như đã đề cập trước đó, gen là một phần của phân tử DNA cụ thể điều chỉnh sự tổng hợp của một chuỗi polypeptide. Một gen điển hình bao gồm một chuỗi DNA bao gồm đơn vị phiên mã và vùng quảng bá.

Đơn vị phiên mã bao gồm một số phân đoạn exon quy định sự hình thành protein, được phân tách bằng các phân đoạn intron không được dịch thành protein. Một pre-mRNA được hình thành từ DNA, và sau đó các intron được loại bỏ trong nhân bằng một quá trình ghép nối sau phiên mã, do đó mRNA cuối cùng đi vào tế bào chất chỉ được tạo thành từ exon.

Vùng quảng bá nằm ở phía cuối 5 of của đơn vị phiên mã của gen. Nó chứa các phân đoạn DNA khác nhau trước đơn vị phiên mã từ phía đầu 3 đến 5 ′ ở dạng phân đoạn Định lượng, Định lượng và Điều chỉnh. Chuỗi cơ sở của phân đoạn được chỉ định bao gồm TATA (thường được gọi là Hộp TATA), đảm bảo rằng phiên mã bắt đầu một điểm thích hợp. Z-DNA là một phân đoạn của vùng quảng bá, có thể xác định biểu hiện cụ thể của mô.

2. Sửa đổi hậu dịch. Sau khi chuỗi polypeptide được dịch qua mRNA, rRNA và tRNA, sản phẩm protein cuối cùng được điều chỉnh bằng sự kết hợp của các phản ứng bao gồm hydroxyl hóa, carboxyl hóa, glycosyl hóa hoặc phosphoryl hóa dư lượng axit amin. Một polypeptide lớn hơn được chuyển đổi thành một dạng nhỏ hơn bằng cách phân tách các liên kết peptide; Sau đó, protein được gấp lại thành cấu hình phức tạp của nó.

Một tế bào nhân chuẩn điển hình tổng hợp khoảng 10.000 protein khác nhau trong suốt thời gian sống của nó. Các protein được tổng hợp bởi các gen có thể là một trong ba loại enzyme, protein cấu trúc và protein điều hòa.

3. Các phân tích tế bào học trong nốt ruồi hydatidiform, một khối u hoặc trophoblastic, cho thấy rằng noãn bất thường mất nhân của chính nó và được thụ tinh bởi hai tinh trùng. Do đó, hợp tử chứa hai đại từ đực, sở hữu giữa chúng ít nhất một nhiễm sắc thể X, Trong màng trophoblastic mang thai mol hoàn chỉnh phát triển, nhưng phôi không xuất hiện, nhiễm sắc thể gen cho thấy nhiễm sắc thể của mẹ điều hòa sự phát triển của nhiễm sắc thể.

Tái hợp:

Trong quá trình lai trong bệnh teo, có sự trao đổi vật liệu di truyền giữa các nhiễm sắc thể tương đồng. Điều này dẫn đến sự tái tổ hợp hoặc xáo trộn các gen. Một trong hai sự kiện có thể được quan sát khi vượt qua. Hai gen khác nhau ban đầu nằm trên cùng một nhiễm sắc thể của một cặp nhiễm sắc thể cụ thể, có thể được tách ra khỏi nhau và sau đó được phân phối cho cả hai nhiễm sắc thể đồng hợp tử; hoặc một trong hai gen ban đầu nằm trong mỗi nhiễm sắc thể tương đồng có thể được kết hợp với nhau trên cùng một nhiễm sắc thể.

Khi hai gen khác nhau nằm trên cùng một cặp nhiễm sắc thể, chúng được cho là có liên kết. Việc lai chéo có nhiều khả năng xảy ra giữa các gen trên một nhiễm sắc thể cụ thể cách xa nhau so với các gen gần nhau. Người ta có thể đánh giá khoảng cách họ hàng giữa các gen trên bất kỳ nhiễm sắc thể nào bằng cách xác định tần số xảy ra giao thoa giữa các gen này. Khoảng cách di truyền giữa hai locus trên một nhiễm sắc thể cụ thể được biểu thị bằng centimorgan (cM). Hai locus cách nhau 1cM, nếu có xác suất 1% giao nhau giữa chúng trong bệnh teo cơ. Trung bình trên 30 đến 35 lần vượt qua trên mỗi tế bào được ước tính xảy ra trong quá trình teo cơ ở nam giới và có lẽ gấp đôi so với bệnh teo cơ ở nữ giới.

Bằng cách xác định tần suất tái tổ hợp do lai giữa các thế hệ con cháu, có thể tạo khung bản đồ liên kết ở người với việc nhóm các gen trên nhiễm sắc thể cụ thể. (Vide supra, trong định vị gen trên nhiễm sắc thể)

Sự tái tổ hợp các đoạn DNA có thể được nghiên cứu bằng thực nghiệm bằng cách cho phép hợp nhất các tế bào từ hai loài khác nhau và sau đó đưa vào nuôi cấy. Các tế bào lai hợp nhất có chứa cấu trúc nhiễm sắc thể từ cả hai loài và trao đổi các đoạn DNA khi chúng tái sinh và phân chia. Tất cả các quá trình tái sinh này liên quan đến việc trao đổi ngẫu nhiên các chuỗi DNA, và cuối cùng quá trình tổng hợp protein được thay đổi đáng kể từ các tế bào tổ tiên được hợp nhất trước.

Năm 1972, Jackson và cộng sự. đã mô tả các phương pháp sinh hóa để cắt các phân tử DNA từ hai sinh vật khác nhau, sử dụng các enzyme cắt giới hạn và tái hợp các đoạn để tạo ra các phân tử DNA lai có chức năng sinh học.

Sau đó, các nhà khoa học đã chèn thành công gen của cả hai chuỗi insulin vào một số chủng Escherichia Coli, và sau khi phân lập và tinh chế, chuỗi A và В đã được nối với nhau bằng liên kết disulphide để tạo ra insulin người. Với việc phát hiện ra công nghệ 'DNA tái tổ hợp', một số chất cần thiết như insulin người, interferon, hormone tăng trưởng của con người, calcitonin và nhiều loại khác được sản xuất thương mại.

Đột biến:

Một sự thay đổi của một cặp cơ sở của phân tử DNA được gọi là đột biến gen (đột biến điểm). Do các gen chịu trách nhiệm tổng hợp protein thông qua phiên mã từ DNA sang RNA và dịch từ RNA sang protein, nên đột biến có thể có các tác động đa dạng sau đây lên protein tương ứng:

(a) Bộ ba mã hóa thay đổi có thể mã hóa cho cùng một axit amin mà không có bất kỳ sự thay đổi nào của protein thu được. Khoảng 20 đến 25% của tất cả các thay đổi cơ sở có thể thuộc về loại này.

(b) Trong khoảng 70 đến 75% trường hợp, một đột biến bazơ đơn có thể mã hóa cho một loại axit amin khác nhau và dẫn đến việc tổng hợp protein bị thay đổi làm giảm hoặc mất hoàn toàn hoạt động sinh học.

(c) Trong khoảng 2 đến 4% các trường hợp đột biến cơ sở đơn lẻ, bộ ba có thể báo hiệu sự chấm dứt chuỗi peptide không thể duy trì hoạt động sinh học bình thường.

(d) Trong những trường hợp hiếm hoi, nhiều hơn một cơ sở trong chuỗi DNA có thể liên quan đến đột biến gen. Kết quả là mức độ của một enzyme cụ thể có thể bị giảm vì nó không được tổng hợp hoặc tổng hợp với hoạt động giảm. Đôi khi, một đột biến gen có thể dẫn đến tăng tổng hợp các enzyme với hoạt động tăng lên.

(e) Trong một số trường hợp rối loạn di truyền, một loại protein cụ thể có thể được tổng hợp, nhưng protein vẫn không hoạt động. Điều này xảy ra trong hầu hết các trường hợp của bệnh tan máu.

Thông thường ghép cặp cơ sở trong sao chép hoặc sao chép diễn ra ở dạng keto, trong đó các kết hợp là A = T (trong DNA), A = U (trong RNA), G = C. Nhưng trong một cặp cơ sở đột biến gen xảy ra ở enolfrom, trong đó các tổ hợp là A = C, G = T (trong DNA), G = U (trong RNA). Ghép cặp bất thường như vậy được gọi là tautomeisation.

Đột biến có thể tự phát hoặc gây ra bởi các tác nhân hóa học hoặc vật lý khác nhau, ví dụ khí mù tạt, bức xạ từ tia X, tia gamma từ radium và các nguyên tử hoạt động vô tuyến khác. Các gen đột biến có thể được di truyền hoặc xuất hiện ngẫu nhiên. Một trong những ví dụ điển hình của đột biến gen được quan sát thấy trong bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm, trong đó chuỗi beta của hemoglobin trưởng thành có chứa 146 axit amin sở hữu Valine, thay vì axit glutamic, ở vị trí thứ 6.

Tổng hợp DNA theo hướng RNA:

Temin đã đề xuất vào năm 1972, từ nghiên cứu về virus RNA rằng dòng thông tin di truyền đôi khi xảy ra theo hướng ngược lại từ RNA sang DNA với sự trợ giúp của enzyme sao chép ngược. Những virus này được gọi là retrovirus, khi được đưa vào tế bào động vật chủ kết hợp với vùng DNA hạt nhân cụ thể bằng một quá trình tái hợp.

Điều này tạo thành cơ sở của nghiên cứu về gen gây ung thư. Một số vùng DNA nhất định trong các tế bào bình thường đóng vai trò là khuôn mẫu cho quá trình tổng hợp RNA và sau đó đóng vai trò là khuôn mẫu để tổng hợp DNA, sau đó được kết hợp với DNA hạt nhân. Sự khuếch đại kết quả của các khu vực DNA nhất định giúp phân biệt phôi và có thể trong sinh bệnh học của ung thư.

Các loại gen:

1. Gen trội thể hiện tính trạng vật lý hoặc sinh hóa của nó, khi các gen allel là đồng hợp tử hoặc dị hợp tử về tính trạng. Điều này tuân theo mô hình thừa kế của người đàn ông và có thể được quan sát từ hồ sơ phả hệ của gia đình. Chiều cao là do gen trội. Hiến pháp di truyền của một cá nhân cao có thể là T: T hoặc T: t (T cho chiều cao, t cho sự ngắn). Hầu hết các tính trạng trội được thể hiện ở trạng thái dị hợp tử (Hình 11-17).

Rối loạn di truyền gây ra do đột biến gen trội tự phát có các đặc điểm sau:

(a) Đặc điểm được truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác. Nó có một truyền dọc. Mỗi người bị ảnh hưởng thường có cha mẹ bị ảnh hưởng. Đôi khi rối loạn có thể xuất hiện đột ngột trong một thế hệ. Điều này có thể là kết quả của một đột biến mới; hoặc nếu cha mẹ có gen bất thường chết trong giai đoạn đầu đời trước khi bệnh có thể biểu hiện, lịch sử tình cảm của cha mẹ có thể bị thiếu. Điều này là như vậy trong chứng múa giật của Huntington, nơi căn bệnh này được thể hiện trong cuộc sống giữa tuổi trưởng thành.

(b) Khi một trong hai cha mẹ bị ảnh hưởng, nguy cơ sinh con bị ảnh hưởng là 50%.

(c) Vì đặc điểm là tự phát, cả hai giới đều có thể bị ảnh hưởng như nhau. Một số gen tự động được biểu hiện ưu tiên trong một giới tính. Chúng được gọi là gen giới hạn giới tính. Bệnh hói đầu và lão hóa chủ yếu ảnh hưởng đến nam giới.

(d) Nếu cá nhân bị ảnh hưởng kết hôn với một người bình thường, một nửa số con của họ sẽ bị ảnh hưởng.

(e) Mức độ biểu hiện của đặc điểm bất thường có thể khác nhau ở các thành viên khác nhau trong cùng một gia đình. Ví dụ, trong đa dạng, một số thành viên cho thấy một phần phụ giống như mụn cóc ở bên cạnh bàn tay, trong khi thành viên khác thể hiện một ngón tay phụ hoàn chỉnh. Đôi khi một gen, khi không xâm nhập, có thể không biểu hiện gì cả. Nếu một đứa trẻ và ông bà mắc bệnh giống nhau và thế hệ giữa không có bất kỳ biểu hiện nào, tình trạng này được cho là đã bỏ qua một thế hệ.

(f) Những người lầm bầm không bị ảnh hưởng của một gia đình không truyền thêm đặc điểm này.

2. Các gen đồng trội:

Khi cả hai gen allelic chiếm ưu thế nhưng thuộc hai loại khác nhau, cả hai tính trạng có thể có biểu hiện đồng thời. Trong các nhóm máu ABO, gen A và gen В đều chiếm ưu thế; khi chúng chiếm giữ các locus giống hệt nhau trong nhiễm sắc thể tương đồng, nhóm máu AB được biểu hiện (Hình 11-18).

3. Gen lặn:

Chỉ biểu hiện tính trạng ở trạng thái đồng hợp tử có nghĩa là khi cả hai alen lặn ở tính trạng đó (Hình 11-19). Do đó, theo nguyên tắc Mendel, hiến pháp di truyền của một cá thể ngắn là t: t (t cho sự ngắn gọn).

Các bệnh gây ra do đột biến gen lặn tự phát có các đặc điểm sau:

(a) Bệnh được truyền bởi một cặp vợ chồng cả hai đều mang một gen bất thường, nhưng bản thân họ khỏe mạnh vì các alen khác là bình thường.

(b) Mô hình truyền dẫn xuất hiện theo chiều ngang trong phân tích phả hệ vì thường anh chị em bị ảnh hưởng, trong khi cha mẹ là bình thường.

(c) Nguy cơ sinh con bị ảnh hưởng (với liều gấp đôi gen bất thường) đối với cặp vợ chồng mang mầm bệnh là 25%. Do đó, hầu hết các cặp vợ chồng mang mầm bệnh, nếu được tư vấn đúng cách, sẽ không có nguy cơ sinh con bị ảnh hưởng khác trừ khi các cơ sở chẩn đoán trước sinh có sẵn cho đặc điểm này.

(d) Hầu hết các bất thường về trao đổi chất được di truyền như các đặc điểm lặn tự phát. Tình trạng dị hợp tử của một cặp vợ chồng mang mầm bệnh (có một con bị ảnh hưởng) có thể được phát hiện về mặt sinh hóa trong một số lỗi chuyển hóa bẩm sinh. Nồng độ enzyme trong dị hợp tử thấp hơn khoảng 50% so với đối chứng.

(e) Vì tình trạng này là tự phát, cả hai giới đều có khả năng bị ảnh hưởng như nhau.

(f) Cha mẹ của các cá nhân bị ảnh hưởng với các đặc điểm lặn tự phát thường có liên quan với nhau, vì các cuộc hôn nhân giữa những người họ hàng gần gũi (hôn nhân anh em họ) có nhiều khả năng mang cùng một gen từ một tổ tiên chung. Một bệnh hiếm gặp hơn, tần suất xuất hiện nhiều hơn trong số các bậc cha mẹ của các cá nhân bị ảnh hưởng.

(g) Nếu hai người đồng hợp tử vì điều kiện lặn là kết hôn và sinh con, tất cả con cái của họ sẽ bị ảnh hưởng. Nhưng điều này không phải như vậy trong mọi trường hợp. Trong một gia đình, cả hai cha mẹ đều bị bạch tạng (rối loạn lặn), nhưng con cái họ vẫn bình thường; Kiểm tra cẩn thận của người cha tiết lộ rằng ông có một loại bệnh bạch tạng khác với vợ.

4. Gene mang:

Gen lặn dị hợp tử hoạt động như một chất mang có thể được biểu hiện ở các thế hệ tiếp theo. Khi cả hai cha mẹ đều có chiều cao dị hợp tử (T: t), khả năng chiều cao của con cái có thể là trong số bốn đứa trẻ, ba đứa trẻ đều cao và một người thấp, theo tỷ lệ 3: 1. Một đứa trẻ cao là đồng hợp tử, và hai đứa còn lại là dị hợp tử.

5. Gen liên kết giới tính:

Các gen nằm trên nhiễm sắc thể X hoặc nhiễm sắc thể Y được gọi là các gen liên kết giới tính. Đột biến gen liên kết X là phổ biến hơn, và chủ yếu được biểu hiện dưới dạng tính trạng lặn.

Đặc điểm lặn liên kết (Hình 11-20):

Haemophilia, mù màu một phần, thiếu hụt glucose-6-phosphate dehydrogenase, loạn dưỡng cơ Duchenne là những ví dụ về các gen lặn đột biến liên kết X. Những đặc điểm này thể hiện các đặc điểm sau:

(a) Con cái (XX) trở thành người mang mầm bệnh khi một nhiễm sắc thể X chứa một gen bất thường, trong khi gen allel của nhiễm sắc thể X khác là bình thường. Vì vậy, con cái không biểu hiện bệnh ở trạng thái dị hợp tử. Mặt khác, khi gen bất thường liên quan đến phần không tương đồng của nhiễm sắc thể X đơn của nam (XY), bệnh được biểu hiện ở cá thể đó do gen khiếm khuyết không có alen tương ứng trong nhiễm sắc thể Y để phản ứng. Do đó, nam bị ảnh hưởng được gọi là hemizygous. Nói rộng ra, trong các đặc điểm lặn liên kết X, con cái là người mang mầm bệnh và con đực là nạn nhân của căn bệnh này.

(b) Khi mẹ là người mang mầm bệnh và cha khỏe mạnh, 50% con trai bị ảnh hưởng bởi căn bệnh này và 50% còn lại là bình thường; 50% con gái là người mang mầm bệnh và phần còn lại là miễn phí. Do đó, khi một cậu bé bị băng huyết, mẹ cậu nên là người mang mầm bệnh và 50% chị em của cậu là người mang mầm bệnh. Tuy nhiên, anh trai khỏe mạnh hoặc em gái không có người mang mầm bệnh của một cá nhân mắc bệnh tan máu không truyền bệnh cho thế hệ tiếp theo.

(c) Khi mẹ là người mang mầm bệnh và cha bị bệnh tan máu, một nửa số con trai bị ảnh hưởng và một nửa khỏe mạnh; một nửa số con gái bị ảnh hưởng và một nửa là người mang mầm bệnh. Điều này cho thấy con cái có thể bị ảnh hưởng trong sự kết hợp của cha mẹ như vậy, nhưng khả năng là từ xa vì con đực bị bệnh tan máu thường chết sớm trước khi lên chức cha mẹ. Sự kết hợp trên cho thấy thêm rằng không có lây truyền từ nam sang nam.

(d) Nếu con đực bị ảnh hưởng không sinh sản, mô hình phả hệ của một đặc điểm lặn liên kết X có xu hướng bị xiên vì đặc điểm này được truyền cho con trai của chị em mang mầm bệnh của con đực bị ảnh hưởng.

(e) Trong những dịp hiếm hoi, một con cái có thể biểu hiện đặc điểm lặn liên kết với X. Điều này có thể được giải thích như sau:

(i) Cô ấy có thể là một nữ Turner (XO);

(ii) Ngoại hình nữ giới là do nữ hóa tinh hoàn với nhiễm sắc thể XY;

(iii) Nữ bị ảnh hưởng có thể có mẹ mang và cha bị ảnh hưởng; hoặc một người mẹ mang mầm bệnh và một người cha bình thường với đột biến mới ảnh hưởng đến nhiễm sắc thể X.

Đặc điểm thống trị liên kết X:

Chúng được quan sát thấy trong bệnh còi xương kháng vitamin D và nhóm máu Xg. Các đặc điểm của tính trạng trội như sau: -

(a) Một người đàn ông bị ảnh hưởng truyền bệnh cho tất cả các con gái của anh ta, nhưng không cho con trai của anh ta.

(b) Cả nam và nữ đều bị ảnh hưởng, nhưng bệnh ít nghiêm trọng hơn ở nữ.

Kế thừa Y-Iinked:

Điều này còn được gọi là thừa kế toàn diện, nơi chỉ có nam giới bị ảnh hưởng. Người đàn ông bị ảnh hưởng truyền lại đặc điểm cho tất cả các con trai của mình và không cho con gái của mình. Lây truyền từ nam sang nam là gợi ý về di truyền liên kết Y.

Hairy pinna và kháng nguyên histocomp tương hợp biểu hiện di truyền holandric.

Các biểu tượng được sử dụng trong Biểu đồ phả hệ (Hình 11-21):

Di truyền thống trị tự động (Hình 11-22)

Một số ví dụ về đặc điểm thống trị tự phát

tôi. Achondroplasia;

ii. Sự tạo xương không hoàn hảo;

iii. Brachydactyly, polydactyly, syndactyly;

iv. Pophyria thực sự với nước tiểu rượu vang cổng do porphyrin;

v. Giới hạn giới tính, bệnh gút và hói đầu ảnh hưởng chủ yếu đến nam giới trước tuổi già;

vi. Mụn bọc của Huntington, xuất hiện vào khoảng 50 năm hoặc sau đó;

vii. Phù mạch máu não;

viii. Tăng cholesterol máu gia đình;

ix Bệnh tiểu đường insipidus;

x. Hội chứng Marfan, biểu hiện bằng tứ chi kéo dài, trật khớp ống kính mắt và các bất thường về tim mạch;

xi. Hội chứng móng tay, biểu hiện bằng chứng loạn dưỡng móng, không có xương bánh chè và bệnh thận;

xii. Nhiều u xơ thần kinh;

xiii. Cuộn dây đa giác.

Một số ví dụ về các đặc điểm lặn liên kết X-

tôi. Haemophilita-Điều này là do globulin chống rối loạn chức năng khiếm khuyết chức năng.

ii. Bệnh mù màu một phần - Nó được thể hiện là không có khả năng phân biệt giữa màu đỏ và màu xanh lá cây.

iii. Loạn dưỡng cơ bắp của Duchenne.

iv. Thiếu glucose-6-phosphate dehydrogenase - Nó được biểu hiện bằng thiếu máu haemo- lytic khi điều trị bằng primaquin, phenacetin, nitrofurantoin, một số sulphonamide và axit acetyl salicylic.

v. Tinh hoàn nữ hóa.

vi. Hội chứng Hunter - Đó là do thiếu enzyme induronosulphate sulphatase, và được biểu hiện bằng đặc điểm của hội chứng Hurler ngoại trừ giác mạc giác mạc.

Di truyền lặn tự phát (Hình 11-22) 23):

Một số ví dụ về các đặc điểm lặn tự phát

(1) Lỗi chuyển hóa bẩm sinh;

tôi. Acirthasia, do thiếu enzyme catalase; nó dẫn đến nhiễm trùng đường miệng;

ii. Bệnh bạch tạng, sự mất sắc tố hoàn toàn của 'da do thiếu tyrosinase;

iii. Alkapton niệu, trong đó những người bị ảnh hưởng bài tiết nước tiểu có màu sẫm do sự hiện diện của axit homogentisic. Nó được gây ra bởi sự thiếu hụt enzyme homogentisic acidasease;

iv. Galactosaemia, do thiếu hụt Galactose-I-phosphate uridyl transferase, và được biểu hiện bằng nôn mửa và tiêu chảy do không dung nạp với galactose; tiếp theo là chậm phát triển tâm thần, đục thủy tinh thể và xơ gan;

v. Hội chứng Hurler, gây ra bởi thiếu hụt enzyme iduronidase, và biểu hiện bằng sự chậm phát triển tâm thần, bất thường về xương, gan lách to và giác mạc.

vi. Phenylketon niệu, do thiếu phenylalanine hydroxylase và biểu hiện bằng chậm phát triển tâm thần, da cổ tích và động kinh;

vii. Bệnh Tay-sachs, do thiếu hexosaminidase, và biểu hiện bằng chậm phát triển tâm thần, mù lòa và bất thường về thần kinh.

(2) Haemoglobin:

tôi. Trong bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm, chuỗi beta chứa valine ở vị trí thứ 6, thay vì axit glutamic. Đặc điểm tế bào hình liềm dị hợp có khả năng chống lại các cuộc tấn công của bệnh sốt rét.

ii. Bệnh thalassemia lớn được biểu hiện ở người đồng hợp tử, và bệnh thalassemia nhỏ ở người dị hợp tử.

(3) Miễn dịch tế bào:

tôi. Một số rối loạn miễn dịch có thể là do đặc điểm lặn tự phát.

Thừa kế lặn liên kết X (Hình 11-24):

Yếu tố di truyền trong một số bệnh thường gặp:

Đái tháo đường:

Bệnh tiểu đường khởi phát sớm (trẻ vị thành niên-IDDM) có xu hướng di truyền nhiều hơn so với bệnh tiểu đường khởi phát muộn. Một số nhà điều tra cho rằng đang sở hữu di truyền lặn tự phát, trong khi những người khác tin rằng đó là di truyền đa yếu tố. Ở những người có khuynh hướng di truyền, bệnh nhân tiểu đường được công nhận bằng nồng độ kháng thể tế bào đảo.

Tăng huyết áp cần thiết:

Có hai trường về phương thức thừa kế; một trường học cho rằng nó sở hữu sự di truyền đa yếu tố, trong khi trường khác tin rằng đó là do đột biến gen trội.

Bệnh tim thiếu máu cục bộ:

Bệnh tim thiếu máu cục bộ khởi phát sớm là do tăng cholesterol máu gia đình được di truyền như một đặc điểm thống trị tự phát. Trong phần lớn các cá nhân bị ảnh hưởng, tình trạng này là đa yếu tố với khả năng di truyền khoảng 65%.

Loét dạ dày tá tràng:

Loét tá tràng thường gặp hơn ở những người có nhóm máu và ở những người không tiết ra chất ABO. Bốn mươi phần trăm của loét dạ dày sở hữu khuynh hướng di truyền.

Tâm thần phân liệt:

Nó được thừa hưởng trên cơ sở đa quốc gia với khả năng di truyền khoảng 85%. Một số người tin rằng nó được di truyền như những đặc điểm thống trị tự phát.

Một số thuật ngữ được sử dụng trong di truyền học

(1) Bộ gen:

Bộ gen chỉ ra bộ gen đầy đủ, đơn bội trong giao tử và lưỡng bội trong các tế bào soma của một cá thể.

(2) Kiểu gen:

Nó có nghĩa là hiến pháp di truyền của một cá nhân được cố định tại thời điểm thụ tinh. Kiểu gen của một cá thể cao có thể là T: T (đồng hợp tử) hoặc T: t (dị hợp tử) có thể được đánh giá bằng phân tích phả hệ.

(3) Kiểu hình:

Nó có nghĩa là biểu hiện vật lý hoặc sinh hóa của kiểu gen. Kiểu hình có khả năng biến đổi và là kết quả của sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường mà cá thể phát triển và phát triển. Điều đó có thể xảy ra khi một cá thể có kiểu gen T: T có chiều cao ngắn. Điều này có lẽ là do một số rối loạn nội tiết hoặc dinh dưỡng ngăn chặn hành động của kiểu gen.

(4) Hiện tượng:

Đôi khi một sự thay đổi trong môi trường tạo ra một kiểu hình mới, gần giống với nguyên nhân xuất hiện của một kiểu gen cụ thể. Hình thức kiểu hình như vậy được gọi là kiểu hình.

Nhảy Gen hoặc Transpose:

Đây là các nhóm yếu tố di truyền thực sự có thể di chuyển từ nơi này sang nơi khác và bằng cách đó sửa đổi hoặc triệt tiêu chức năng của vùng di truyền đích. Các gen nhảy bao gồm pseudogenes, retrovirus và oncogenes và sở hữu các chuỗi DNA nhảy. Mỗi gen nhảy có một lặp lại ngắn, tương tự, cuối cùng của các bazơ ở hai đầu.

Mỗi cái có đặc tính nhận biết một chuỗi cụ thể trên DNA đích và tạo ra sự lặp lại trực tiếp giống nhau. Đến với chuỗi mục tiêu, các gen di động tạo ra các đứt gãy không đối xứng trên các chuỗi đối diện của chuỗi song công DNA và sau đó được tích hợp vào vị trí đích.

Các transpose kiểm soát đột biến và tái tổ hợp, và có thể chịu trách nhiệm khuếch đại gen. Tình trạng chức năng của các gen nhảy vẫn không có kết luận.

Tư vấn di truyền:

Bất cứ khi nào một cá nhân hoặc một cặp vợ chồng bị rối loạn di truyền tìm kiếm lời khuyên, cố vấn di truyền phải đối mặt với ba vấn đề;

(a) Để thiết lập chẩn đoán chính xác (di truyền hoặc môi trường) bằng cách kiểm tra lâm sàng và điều tra trong phòng thí nghiệm;

(b) Để thảo luận về tiên lượng và giá trị của bất kỳ phương pháp điều trị nào có thể;

Nghiên cứu nhiễm sắc thể và karyotypes được chỉ định trong các điều kiện sau đây;

(i) Ở trẻ sơ sinh có dị tật bẩm sinh liên quan đến nhiều hơn một hệ thống;

(ii) Trong sự phát triển tình dục bất thường;

(iii) Vô sinh, phá thai tái phát v.v.

Khi các khiếm khuyết nhiễm sắc thể (số hoặc cấu trúc) được phát hiện với các kiểu hình bất thường, điều trị, nếu có, là triệu chứng và không chữa được.

Thảo luận về nguy cơ tái phát trong một gia đình:

(1) Nếu cả hai cha mẹ đều có nhiễm sắc thể bình thường, mặc dù đứa trẻ bị ảnh hưởng bởi bất thường nhiễm sắc thể (giả sử, Trisomy 21-Mongol), cha mẹ có thể yên tâm rằng khả năng tái phát của tình trạng tương tự ảnh hưởng đến trẻ em trong tương lai là ít hơn, vì nguyên nhân Điều bất thường này là không phân biệt trong quá trình tạo giao tử, đặc biệt liên quan đến mẹ già và hiện tượng này chủ yếu là do vô tình.

Tuy nhiên, nếu kiểu nhân của em bé Mongol cho thấy sự chuyển vị giữa nhiễm sắc thể G và D (46) và kiểu nhân của người mẹ khỏe mạnh cho thấy nhiễm sắc thể chuyển vị cân bằng, cha mẹ nên được thông báo rằng em bé Mongol tương tự có thể phát triển thường xuyên hơn trong các lần mang thai tiếp theo.

(2) Ở người bị ảnh hưởng với gen trội tự phát dị hợp tử (giả sử Achondroplasia), nguy cơ tái phát ở những đứa trẻ là 1 trên 2 (50%), với điều kiện gen trội là hoàn toàn xâm nhập.

(3) Trong các rối loạn lặn tự phát, khi cả hai cha mẹ đều khỏe mạnh với gen lặn dị hợp tử về cùng một đặc điểm, khả năng tái phát (giả sử phenylketon niệu) trong số các con là 1 đến 4. Tất cả chúng ta đều mang khoảng 3 đến 8 gen gây bệnh., nhưng cơ hội biểu hiện của rối loạn lặn tự phát là rất hiếm, ngoại trừ trong các cuộc hôn nhân liên quan. Khi một người cha phenylketonuric kết hôn với người anh em họ đầu tiên của mình, cơ hội của đứa trẻ bị ảnh hưởng là khoảng 1 trên 12, trong khi trong hôn nhân với người không liên quan, cơ hội là khoảng 1 trên 10.000.

(4) Trong rối loạn thoái hóa liên kết giới tính (giả sử bệnh tan máu bẩm sinh) khi một cậu bé bị ảnh hưởng, người mẹ khỏe mạnh của anh ta phải là người mang mầm bệnh và 50% em gái của anh ta là người mang mầm bệnh. Việc phát hiện người mang là một nhiệm vụ quan trọng của cố vấn di truyền. Khi một người đàn ông bị ảnh hưởng liên kết X (nói, mù màu một phần) sinh con, tất cả con gái đều là người mang mầm bệnh và tất cả con trai đều bình thường.

(5) Đôi khi, cá nhân tìm kiếm lời khuyên liệu anh ta có bị ảnh hưởng bởi bệnh đái tháo đường hay không, vì cả hai cha mẹ anh ta đều mắc bệnh tiểu đường (rối loạn lặn tự phát.)

Trong trường hợp như vậy, ngoài việc phân tích đường huyết của từng người, hiệu giá kháng thể của tế bào chống tiểu cầu trong huyết thanh của anh ta sẽ cung cấp thông tin cho dù anh ta bị tiền tiểu đường. Sau đó, ông được khuyên nên tuân theo chế độ ăn kiêng.