d. Các trường hợp lệch bội ở nhiễm sắc thể thường Ở phôi tha
2.2. Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể
2.2.1. Cơ chế chung
- Tất cả các nhiễm sắc thể bất thường đều có cấu trúc đều do hậu quả của sự đứt gãy của nhiễm sắc thể
- Các đoạn đứt gãy hầu hết được nối lại và hàn gắn đúng như cũ
- Nếu sự hàn gắn khơng đúng như cũ thì mới gây nên sự thay đổi về cấu trúc
- Giai đoạn phân bào chỉ chiếm một thời gian ngắn trong chu kỳ tế bào vì vậy các nhân tố ảnh hưởng đến tế bào hầu hết tác động ở gian kỳ.
- Tuỳ theo các nhân tố tác động đến nhiễm sắc thể ở giai đoạn trước hoặc sau khi ADN nhân đôi mà biểu hiện ở dạng sai lạc kiểu nhiễm sắc thể hoặc kiểu nhiễm sắc tử.
- Nếu tác động ở giai đoạn G1 thì gây sai lệch nhiễm sắc thể vì lúc đó nó chưa phân đơi.
- Nếu tác động ở giai đoạn G2 thì gây sai lệch nhiễm sắc tử. Tuy nhiên gây sai lệch kiểu nhiễm sắc tử sau một chu kỳ tiếp theo sẽ trở thành sai lạc kiểu nhiễm sắc thể
2.2.2. Nguyên nhân gây bất thường cấu trúc nhiễm sắc thể
* Tia phóng xạ
- Trong số các yếu tố gây đột biến, tia phóng xạ đã được đề cập rất sớm.
- Ở người cũng như ở loài sinh vật khác, tần số đột biến tỷ lệ thuận với liều phóng xạ.
- Số lượng biến đổi cấu trúc nhiễm sắc thể tỷ lệ với liều phóng xạ.
- Ở người chịu một liều phóng xạ lớn như một người bị bệnh điều trị bằng phóng xạ hoặc các nạn nhân của vụ nổ bom nguyên tử ở Hiroshima và Nagasaki. Ngày nay khi bị phóng xạ, các đột biến nhiễm sắc thể tăng lên nhanh nhất là nhiễm sắc thể lạ được hình thành do đứt gãy nhiều chỗ như nhiễm sắc thể hình vịng, nhiễm sắc thể hai tâm.
- Ở những người làm việc trong điều kiện có tia phóng xạ dù có liều nhỏ, có khi liều cho phép cũng gây suất hiện nhiễm sắc thể bất thường sự xuất hiện này phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc và trạng thái cơ thể.
* Hoá chất gây đột biến
- Người ta đã chú ý nhiều một số chất có tính chất kìm hãm phân bào, ức chế miễn dịch.
- Một số chất có vừa khả năng gây ung thư, vừa có khả năng gây đột biến nhiễm sắc thể.
- Một số nhà nghiên cứu đã cho thấy vai trò gây rối loạn cấu trúc nhiễm sắc thể của chì, benzen, thuỷ ngân...Vai trị gây đột biến của các hoá chất trừ sâu, diệt cỏ càng ngày càng được đề cập nhiều.
- Với việc hoá học, số lượng hoá chất đưa vào sử dụng ngày càng nhiều, việc kiểm tra khả năng gây đột biến của các hoá chất đều là cần thiết.
* Vai trò của virus.
Nhiều quan sát cho thấy, sau khi tiêm chủng phòng Varicella Rubeola, sau khi mắc virus viêm gan, cụm nhiễm sắc thể bất thường tăng lên ở các mẫu Lympho bào nuôi cấy, virus Sarcoma và Herpes cũng gây đứt gãy nhiễm sắc thể .
2.2.3. Các kiểu đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể.
Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể được chia làm 2 kiểu: Rối loạn cấu trúc kiểu Chromatid và rối loạn cấu trúc kiểu nhiễm sắc thể.
2.2.3.1. Rối loạn cấu trúc kiểu Chromatid.
Rối loạn cấu trúc kiểu Chromatid biểu hiện trên một Chromatid của nhiễm sắc thể được hình thành do sự tác động vào nhiễm sắc thể khi nhiễm sắc thể nhân đôi (giai đoạn S hoặc G2 trong chu kỳ tế bào).
Hình 7.2. Trao đổi nhiễm sắc tử
Có 3 dạng rối loạn kiểu Chromatid:
- Khuyết màu đơn (gap): Một vị trí nào đó của một Chromatid khơng bắt mầu. Độ lớn của chuỗi hạt thường khơng vượt q đường kính của Chromatid.
- Đứt đơn (break): Một đoạn của Chromatid bị đứt, phần bị đứt tách ra xa phần Chromatid còn lại và thường lệch trục với phần còn lại.
- Trao đổi Chromatid (Chromatid exchages): Các nhiễm sắc thể có 2 hoặc nhiều Chromatid bị đứt, các Chromatid bị đứt ghép lại với nhau tạo thành hình 3 cánh hoặc hình 4 cánh.
- Khuyết đơn và đứt đơn là các dạng rối loạn có thể gặp ở nhiễm sắc thể của một số người bình thường. Dạng trao đổi Chromatid rất hiếm gặp ở người bình thường.
- Dạng đứt đơn ở chu kỳ tế bào trước có thể tạo thành một nhiễm sắc thể mất đoạn ở chu kỳ tế bào tiếp theo.
2.2.3.2. Rối loạn cấu trúc nhiễm sắc thể
Hình 7.3. Các dạng nhiễm sắc thể cấu trúc lại sau khi bị đứt
Rối loạn cấu trúc kiểu nhiễm sắc thể là những rối loạn do sự đứt gãy trên cả hai Chromatid của nhiễm sắc thể xảy ra khi nhiễm sắc thể chưa nhân đôi ở giai đoạn G1 hoặc thời kỳ sớm của giai đoạn S.
Có các dạng rối loạn cấu trúc kiểu nhiễm sắc thể sau đây:
- Đứt kép (isobreak): Đứt xảy ra ở cả hai Chromatid ở vị trí giống nhau.
Tuỳ theo số lần đứt, vị trí đứt trên 1, 2 hoặc 3 nhiễm sắc thể mà hình thành các dạng rối loạn nhiễm sắc thể cấu trúc lạ.