Sinh Học Phân Tử - SlideShare

Trang chủ » Slideshare Sinh Học » Sinh Học Phân Tử - SlideShare

Có thể bạn quan tâm

sinh học phân tử•Download as PPT, PDF•17 likes•11,656 viewsHHà NguyễnFollow

bài giảng sinh học phân tửRead less

Read more1 of 43Download nowBài 8. SINH HỌC PHÂN TỬ MỤC TIÊU  1. Trình bày được khái niệm, đặc điểm của bộ gen người và ý nghĩa của việc nghiên cứu bộ gen người  2. Trình bày được sự điều hòa biểu hiện của gen ở sinh vật Eukaryote  3. Liệt kê được một số kỹ thuật sinh học phân tử ứng dụng trong y học  4. Trình bày được khái niệm, cơ chế gây đột biến gen và một số bệnh phân tử hay gặp ở người  5. Trình bày được nguyên tắc điều trị và cách dự phòng bệnh di truyền ở người 1. Bộ gen người và các kỹ thuật sinh học phân tử ứng dụng trong y học 1.1. Bộ gen người và ý nghĩa việc nghiên cứu bộ gen người Bộ gen (genome) chỉ toàn bộ các đơn vị di truyền chứa trong một bộ đơn bội (n) NST của loài. Mỗi giao tử bình thường chứa một bộ gen, mỗi tế bào soma chứa hai bộ gen. Bộ gen của người là tập hợp tất cả các gen trên chuỗi ADN của 24 NST của người (22 NST thường và NST X, Y) cộng thêm các gen trên ADN ty thể. Trong một tế bào sinh dưỡng bình thường, gen trong nhân chỉ có hai bản sao nhưng gen trong ty thể có hàng ngàn bản ứng với hàng ngàn ty thể trong tế bào. 1.1. Bộ gen người và ý nghĩa việc nghiên cứu bộ gen người Dự án bộ gen người (HGP) gồm ba mục tiêu chính là:  Dựng bản đồ di truyền  Dựng bản đồ hình thể  Giải mã chính xác 3 tỷ cặp base trong bộ gen người Lợi ích tiềm năng của dự án bộ gen người:  - Giải thích được nguyên nhân, cơ chế của các tính trạng bình thường hoặc bệnh lý để có những chẩn đoán, điều trị chính xác và hiệu quả hơn.  - Tách dòng được các gen cần nghiên cứu, sửa chữa gen phục vụ điều trị bệnh (gene therapy).  - Sản xuất các sản phẩm từ gen (ARN, protein) phục vụ đời sống, chẩn đoán và điều trị bệnh. 1.2. Đặc điểm bộ gen của người Gồm những trình tự mã hóa (exon) xen kẽ với các trình tự không mã hóa (intron). - Các trình tự duy nhất: Là các gen mã hoá cho các protein, các trình tự này đặc trưng cho từng gen, chiếm khoảng 10% bộ gen, các gen này chỉ mã hóa ra một loại protein.  - Các trình tự lặp lại nhiều lần: Chiếm 10 - 15% bộ gen của động vật có vú. Đó là những trình tự không mã hoá, thường tập trung ở vùng chuyên biệt trên nhiễm sắc thể như vùng tâm động hay ở đầu mút các nhiễm sắc thể.  - Các trình tự số lần lặp lại trung bình: Chiếm khoảng 25 - 40% bộ gen người. Các trình tự ADN này phân tán trong toàn bộ gen. Chúng có thể là những trình tự không mã hoá nhưng chúng cũng có thể có chức năng sao mã, chúng là gen của các rARN, tARN và một số gen khác nữa. 1.2. Đặc điểm bộ gen của người Ngoài ba trình tự nêu trên, trong bộ gen người cũng như bộ gen của các Eukaryote còn có các gen đặc biệt khác:  - Các gen nhảy (transposon): Đó là những đoạn ADN có khả năng tích hợp vào bất cứ đâu của bộ gen, lúc đầu chúng được thấy ở vi khuẩn, nay thì chúng được thấy ở cả động vật và thực vật bậc cao.  - Gen gối nhau (overlapping genes): Trong ADN của virus và của tế bào sinh vật bậc cao người ta phát hiện thấy những gen gối nhau có nghĩa là hai gen hoặc hơn hai gen có chung một phần chuỗi ADN. Các gen này do cách cấu trúc khác nhau nên tạo ra các ARN tiền thân khác nhau rồi tổng hợp ra các ARN thông tin tương ứng khác nhau nên tổng hợp ra những protein khác nhau. 1.3. Điều hòa sự biểu hiện của gen ở sinh vật Eukaryote 1.3.1. Nguyên lý chung Không phải tất cả các gen đều có biểu hiện liên tục. Các bước điều khiển hoạt động gen bao gồm:  - Cấu trúc lại ADN, trong đó những thay đổi biểu hiện gen phụ thuộc vào vị trí trình tự ADN trong genome.  - Điều hòa phiên mã trong tổng hợp bản phiên mã ARN bằng sự điều khiển, sự mở đầu và sự kết thúc  - Quá trình chế biến ARN hoặc điều hòa qua quá trình cắt-nối trên ARN (ARN splicing)  - Điều hòa dịch mã quá trình tổng hợp chuỗi polypeptid  - Sự bền vững của mRNA 1.3. Điều hòa sự biểu hiện của gen ở sinh vật Eukaryote 1.3.2. Cơ chế và biểu hiện gen của sinh vật Eukaryote Có nhiều cơ chế hoạt động và biểu hiện gen khác nhau: 1. Điều hòa và biểu hiện bằng thay đổi cấu trúc NST hay cấu trúc phân tử ADN 2. Điều hòa ở mức độ phiên mã 3. Cắt bỏ intron, nối exon (Splicing) 4. mARN gắn với một số protein đặc hiệu xuyên qua lỗ màng nhân ra bào tương 5. Huỷ các mARN không được dùng để dịch mã 6. Dịch mã, tổng hợp protein 7. Biến đổi protein 8. Điều hòa bằng cơ chế phân hủy protein sinh học phân tửsinh học phân tử1.4. Một số kỹ thuật sinh học phân tử ứng dụng trong y học 1.4.1. Kỹ thuật tách chiết và điện di ADN Phương pháp tách chiết ADN gồm 3 bước chính:  - Bước 1: Phá vỡ màng tế bào và màng nhân  - Bước 2: Loại bỏ các thành phần không mong muốn trong mẫu (protein, lipit, polysaccarit...)  - Bước 3: Kết tủa acid nucleic, Cặn acid nucleic thu được bằng ly tâm sau đó hòa trong nước khử ion hoặc dung dịch đệm để bảo quản. 1.4. Một số kỹ thuật sinh học phân tử ứng dụng trong y học 1.4.2. Kỹ thuật tách chiết ARN Phương pháp tách chiết ARN toàn phần cũng bao gồm các bước cơ bản như tách chiết ADN:  - Giải phóng ADN và ARN ra khỏi màng tế bào  - Tách loại bỏ protein và các thành phần không mong muốn khác  - Tủa axit nucleic  Bước tiếp theo: dịch chiết chứa axit nucleic được ủ với ADNase để phân hủy ADN, sau đó hòa tan dịch chiết chứa ARN trong nước, tủa bằng ethanol để thu được ARN toàn phần. Đối với mARN có thể được tách riêng do có chứa đuôi polyA nên có thể dùng sắc ký ái lực trên cột oligo T- cellulose. 1.4.3. Kỹ thuật PCR  PCR (Polymerase Chain Reaction) - Phản ứng chuỗi trùng hợp là một kỹ thuật phổ biến trong sinh học phân tử nhằm nhân bản (tạo ra nhiều bản sao) một đoạn ADN trong ống nghiệm mô phỏng bộ máy sinh tổng hợp ADN của tế bào sống.  Kỹ thuật này được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu sinh học và y học phục vụ nhiều mục đích khác nhau, như phát hiện các bệnh di truyền, nhận dạng vân tay ADN, chuẩn đoán những bệnh nhiễm trùng, tách dòng gen và xác định huyết thống.  Một quy trình PCR gồm 20 đến 30 chu kỳ. Mỗi chu kỳ gồm 3 bước: Bước 1- Biến tính: Thời gian này kéo dài từ 1-2 phút. Bước 2 – Gắn mồi: Thời gian cho quá trình này từ 1-2 phút. Bước 3 – Kéo dài: Thời gian của bước này phụ thuộc vào cả ADN polymerase và chiều dài mảnh ADN cần khuếch đại. Tốc độ tổng hợp ADN vào khoảng 1000 cặp base/ 1 phút. sinh học phân tử1.4. Một số kỹ thuật sinh học phân tử ứng dụng trong y học 1.4.4. Các phương pháp xác định trình tự ADN 1.4.5. Kỹ thuật lai axit nucleic 1.4.6. Hiện tượng đa hình chiều dài của các đoạn ADN do enzym cắt giới hạn tạo nên (Restriction Fragment Length Polymorphism - RFLP) 1.4.7. Chip ADN 2. Đột biến gen và bệnh học phân tử 2.1. Khái niệm đột biến gen Đột biến được chia làm hai loại:  - Đột biến chất lượng: Hình thành một protein lạ có cấu trúc bất thường.  - Đột biến số lượng: Protein có cấu trúc bình thường nhưng sinh ra quá nhiều hoặc quá ít so với nhu cầu của cơ thể. 2.2. Cơ chế đột biến gen 2.2.1. Cơ chế gây đột biến chất lượng  Đột biến thay thế cặp nucleotide Gồm: Đột biến đồng hoán và Đột biến dị hoán Hậu quả: Đột biến điểm xuất hiện trong vùng mã hóa chuỗi polipeptit của gen có thể gây nhiều hậu quả, nhưng tất cả đều có tác động lên mã di truyền theo 2 hướng: làm thoái hóa mã di truyền hoặc xuất hiện mã kết thúc. Có các dạng sau: Đột biến đồng nghĩa: đột biến thay đổi một bộ ba mã hóa axit amin thành codon mới mã hóa cho cùng axit amin đó. Đột biến nhầm nghĩa: bộ ba mã hóa cho một axit amin này bị thay đổi thành bộ ba mã hóa cho một axit amin khác. Đột biến vô nghĩa: bộ ba mã hóa cho một axit amin bị thay đổi thành bộ ba kết thúc. 2.2. Cơ chế đột biến gen 2.2.1. Cơ chế gây đột biến chất lượng  Đột biến thêm - mất cặp nucleotide Đơn giản nhất là thêm hoặc mất một cặp nucleotide. Đôi khi đột biến làm thêm hoặc mất đồng thời nhiều cặp nucleotide. Đột biến mất hoặc thêm sẽ làm thay đổi khung đọc trong quá trình dịch mã từ điểm bị đột biến cho đến kết thúc theo khung mới. Vì vậy loại đột biến này được gọi là đột biến dịch khung. Đột biến này tạo ra trình tự axit amin kể từ điểm bị đột biến cho đến kết thúc khác với trình tự axit amin gốc. Đột biến cấu trúc gây ra sự mất hoàn toàn cấu trúc và chức năng của protein bình thường. 2.2. Cơ chế đột biến gen 2.2.2. Cơ chế gây đột biến số lượng  Đột biến gen điều chỉnh Nếu gen điều chỉnh bị mất đoạn hoặc đột biến theo các kiểu như trên đã trình bày, thì nó không sản xuất được chất kìm hãm hoặc sản xuất được nhưng biến đổi cấu trúc nên mất khả năng tương tác với vị trí vận hành hoặc không kết hợp được với chất cùng kìm hãm để hoạt động. Do đó vị trí vận hành không bị kìm hãm, nó kích thích các gen cấu trúc hoạt động liên tục sản xuất quá nhiều sản phẩm.  Đột biến vị trí vận hành Đột biến giảm hoặc mất khả năng kích thích sự hoạt động của các gen cấu trúc do đó cả operon kém hoạt động hoặc không hoạt động, sản phẩm không tạo ra. Đột biến làm giảm hoặc mất khả năng kết hợp với chất kìm hãm nên nó không được kìm hãm và operon sản xuất quá nhiều sản phẩm. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.1. Đột biến phân tử protein không phải là men (Nhóm bệnh về máu)  Tính di truyền của Hb được quyết định bởi hai loại gen: gen cấu trúc và gen điều chỉnh, chúng di truyền theo quy luật Mendel.  Gen cấu trúc: Quy định cấu trúc bậc 1, 2, 3 và 4 của các chuỗi polypeptid trong phân tử Hb. Trên đôi nhiễm sắc thể thứ 11 có những gen mã hoá sự tổng hợp globin của chuỗi β và γ. Trên đôi nhiễm sắc thể thứ 16 có những gen mã hoá sự tổng hợp globin của chuỗi α.  Gen điều chỉnh: Quy định sự tổng hợp các chuỗi polypeptid α, β, δ, γ. Đột biến các gen này sẽ dẫn đến sự thiếu hụt hoặc không tổng hợp được các chuỗi polypeptid. Đó là nguyên nhân của các bệnh về huyết sắc tố, có tên chung là Thalassemia. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.1. Đột biến phân tử protein không phải là men Bệnh của hemoglobin do bất thường chất lượng chuỗi globin ● Bệnh Hemoglobin S Bệnh hemoglobin S do đột biến ở vị trí acid amin thứ sáu của chuỗi β là axit glutamic bị thay thế bởi valin. GAA hoặc GAG (sau khi phiên mã) nên nó mã hoá acid amin glutamic. Nếu A bị thay thế bởi U, đơn vị mã bị biến đổi thành GUA hoặc GUG, nó mã hoá thành acid amin valin. Bệnh hemoglobin S di truyền theo quy luật di truyền alen lặn trên NST thường Chẩn đoán bệnh HbS dựa vào triệu chứng lâm sàng, xem xét hình thái hồng cầu. sinh học phân tửsinh học phân tử2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.1. Đột biến phân tử protein không phải là men Bệnh của hemoglobin do bất thường chất lượng chuỗi globin ● Bệnh hemoglobin C  Bệnh hemoglobin C do một đột biến gen dạng thay thế cặp nucleotid xảy ra trong gen kiểm soát tổng hợp chuỗi β làm cho mã thứ sáu là GAG được đổi thành AGG, kết quả làm glutamic bị biến đổi thành lyzin.  Quy luật di truyền: Bệnh HbC di truyền theo kiểu di truyền alen lặn trên NST thường. Người bệnh đồng hợp tử lặn (cc) bị thiếu máu tan huyết nhẹ, lách to, trong máu có nhiều hồng cầu hình bia và một ít hồng cầu nhỏ. Người dị hợp tử (Cc), hồng cầu có lẫn hai loại hemoglobin A và C.  Chẩn đoán xác định bệnh HbC dựa trên phân tích điện di Hb. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.1. Đột biến phân tử protein không phải là men Bệnh của hemoglobin do bất thường chất lượng chuỗi globin ● Bệnh hemoglobin E  Hemoglobin E được hình thành do đột biến thay thế acid amin thứ 26 của chuỗi β là acid glutamic được thay bởi lysin. Bình thường đơn vị mã ở đó là GAA hoặc GAG, nó mã hoá acid glutamic khi bị đột biến chuyển thành AAG mã hoá lysin. Hai kiểu đột biến có thể gây ra: Nếu đơn vị mã là GAA bị đảo ngược thành AAG thì sẽ mã hoá lysin. Nếu đơn vị mã là GAG, có G bị thay thế bởi A, đơn vị mã sẽ biến đổi thành AAG cũng sẽ mã hoá lysin.  Quy luật di truyền: di truyền alen lặn trên NST thường.  Các thể bệnh: Bệnh hemoglobin E cũng gây nên chứng thiếu máu nhưng nhẹ hơn bệnh hemoglobin S. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.1. Đột biến phân tử protein không phải là men Bệnh của hemoglobin do bất thường chất lượng chuỗi globin ● Chứng Methemoglobin  Trong cơ thể người bình thường, MetHb được khử thành Hb nhờ enzym đặc hiệu là Methemoglobin reductase, nhờ sự xúc tác của enzym này Fe3+ của MetHb tiếp nhận điện tử và trở lại Fe2+ của Hb. Chứng MetHb có hai cơ chế sinh bệnh như sau:  - MetHb do thiếu enzym Methemoglobin reductase, làm cho MetHb không chuyển được thành Hb gây nên triệu chứng xanh tím và rối loạn oxy hóa tế bào.  - Chứng MetHb còn do biến đổi cấu trúc của phân tử Hb. Mối liên kết giữa Hb với Fe bị rối loạn gây cản trở chức năng vận chuyển oxy của Hb. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.1. Đột biến phân tử protein không phải là men Bệnh của hemoglobin do bất thường số lượng chuỗi globin (nhóm bệnh Thalasemia) ● Bệnh α thalasemia  Cơ chế: Bệnh α thalasemia là bệnh Hb do thiếu hụt hoặc thiếu hoàn toàn không có chuỗi α trong phân tử Hb. Ở người bệnh α thalasemia có sự thiếu hụt chuỗi α nhưng chuỗi β vẫn được sản xuất bình thường. ● Bệnh β thalasemia  Bệnh β thalasemia gây nên do đột biến gen làm giảm hoặc mất chức năng của gen β globin dẫn đến giảm hoặc không tổng hợp được chuỗi β globin -Thalassemiaβ-Thalassemiaβ Alpha thalassemia (Hemoglobin Bart's)Alpha thalassemia (Hemoglobin Bart's) sinh học phân tửsinh học phân tử2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.2. Bệnh của các phân tử men Thiếu men ● Bệnh phenylxeton niệu Phenylxeton niệu là một trong những bệnh chuyển hoá acid amin, di truyền alen lặn trên nhiễm sắc thể thường. ● Bệnh tích oxalat Trong cơ thể acid oxalic được hình thành từ serin hoặc glycin. Bệnh tích oxalat có thể do glycin chuyển thành acid oxalic quá mạnh hoặc do tắc nghẽn con đường chuyển acid glyoxilic thành acid glycolic hoặc thành acid formic nên phần lớn acid glyoxylic chuyển thành acid oxalic. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.2. Bệnh của các phân tử men  Quá sản men Quá sản men là hiện tượng men được sản xuất quá nhiều mà gây nên rối loạn chuyển hoá. Cơ chế quá sản men là do đột biến gen điều chỉnh hoặc gen vận hành. ● Bệnh porphyrin cấp từng cơn Trong cơ thể, chuyển hoá porphyrin được điều chỉnh với mức độ chính xác cao. Người bệnh bị rối loạn chuyển hóa do thiếu hụt ezym HMB synthase dẫn tới ứ đọng những sản phẩm có trước porphyrin như porphobilinogen và acid aminolevulinic, sự ứ đọng quá mức sẽ dẫn đến bài tiết những chất này trong nước tiểu. Bệnh biểu hiện bởi những đợt tấn công với những triệu chứng đau bụng cấp, nôn mửa, rối loạn tâm thần. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.2. Bệnh của các phân tử men Thiếu men ● Bệnh phenylxeton niệu Phenylxeton niệu là một trong những bệnh chuyển hoá acid amin, di truyền alen lặn trên nhiễm sắc thể thường. ● Bệnh tích oxalat Trong cơ thể acid oxalic được hình thành từ serin hoặc glycin. Bệnh tích oxalat có thể do glycin chuyển thành acid oxalic quá mạnh hoặc do tắc nghẽn con đường chuyển acid glyoxilic thành acid glycolic hoặc thành acid formic nên phần lớn acid glyoxylic chuyển thành acid oxalic. 2.4. Một vài phương pháp chẩn đoán và điều trị bệnh di truyền 2.4.1. Phương pháp di truyền cơ bản trong việc chẩn đoán các2.4.1. Phương pháp di truyền cơ bản trong việc chẩn đoán các bệnh di truyềnbệnh di truyền  Phương pháp phả hệ lâm sàngPhương pháp phả hệ lâm sàng  Phương pháp di truyền tế bàoPhương pháp di truyền tế bào  Phương pháp sinh hoáPhương pháp sinh hoá  Phương pháp di truyền miễn dịchPhương pháp di truyền miễn dịch  Phương pháp tế bào họcPhương pháp tế bào học  Phương pháp sinh học phân tửPhương pháp sinh học phân tử 2.4. Một vài phương pháp chẩn đoán và điều trị bệnh di truyền 2.4.2. Nguyên tắc điều trị các bệnh di truyền2.4.2. Nguyên tắc điều trị các bệnh di truyền  Điều trị triệu chứngĐiều trị triệu chứng Điều trị triệu chứng bằng các loại thuốc:Điều trị triệu chứng bằng các loại thuốc: Điều trị triệu chứng bằng phẫu thuật: Cắt bỏ, Chỉnh hình, Cấy ghép Điều trị triệu chứng bằng vật lý trị liệu: * Điều trị bệnh sinh* Điều trị bệnh sinh Điều trị bệnh sinh là phương pháp điều trị cơ bản nhất vàĐiều trị bệnh sinh là phương pháp điều trị cơ bản nhất và đặc biệt có hiệu quả đối với các bệnh đã được biết rõ cơ chếđặc biệt có hiệu quả đối với các bệnh đã được biết rõ cơ chế bệnh sinh trong nhóm các bệnh di truyền chuyển hoá.bệnh sinh trong nhóm các bệnh di truyền chuyển hoá. Điều chỉnh các quá trình chuyển hoá trong cơ thểĐiều chỉnh các quá trình chuyển hoá trong cơ thể + Hạn chế hay loại trừ các chất có trong thức ăn (liệu+ Hạn chế hay loại trừ các chất có trong thức ăn (liệu pháp ăn kiêng)pháp ăn kiêng) + Thải loại khỏi cơ thể các sản phẩm chuyển hoá bị ứ+ Thải loại khỏi cơ thể các sản phẩm chuyển hoá bị ứ đọng gây độc hại cho cơ thểđọng gây độc hại cho cơ thể + Đưa từ ngoài vào cơ thể người bệnh các chất thiếu hụt+ Đưa từ ngoài vào cơ thể người bệnh các chất thiếu hụt + Kết hợp các biện pháp điều trị. Ví dụ: kết hợp vừa ăn+ Kết hợp các biện pháp điều trị. Ví dụ: kết hợp vừa ăn kiêng, vừa dùng thuốc trong bệnh đái tháo đường...kiêng, vừa dùng thuốc trong bệnh đái tháo đường... 2.4.2. Nguyên tắc điều trị các bệnh di truyền2.4.2. Nguyên tắc điều trị các bệnh di truyền * Điều trị bệnh căn* Điều trị bệnh căn Điều trị bệnh căn là phương hướng điều trị triệt để nhất.Điều trị bệnh căn là phương hướng điều trị triệt để nhất. - Tạo ra các gen lành thuần khiết bằng con đường tách- Tạo ra các gen lành thuần khiết bằng con đường tách chiết hay tổng hợpchiết hay tổng hợp - Tiến hành thay thế các gen bệnh bằng các gen lành- Tiến hành thay thế các gen bệnh bằng các gen lành - Gây các đột biến nghịch có định hướng bằng các chất- Gây các đột biến nghịch có định hướng bằng các chất hoá học để chuyển các gen ở trạng thái bị đột biến trở lạihoá học để chuyển các gen ở trạng thái bị đột biến trở lại trạng thái bình thườngtrạng thái bình thường - Tiến hành lai các tế bào soma để tạo ra dòng tế bào lai- Tiến hành lai các tế bào soma để tạo ra dòng tế bào lai mới khỏe mạnhmới khỏe mạnh 2.4.2. Nguyên tắc điều trị các bệnh di truyền2.4.2. Nguyên tắc điều trị các bệnh di truyền 2.4.3. Nguyên tắc dự phòng bệnh di truyền2.4.3. Nguyên tắc dự phòng bệnh di truyền - Bảo vệ con người khỏi sự tác động của các tác nhân gây đột biến- Bảo vệ con người khỏi sự tác động của các tác nhân gây đột biến + Các tác nhân vật lý như các tia bức xạ ion hoá (các tia+ Các tác nhân vật lý như các tia bức xạ ion hoá (các tia phóng xạ)...phóng xạ)... + Các tác nhân gây đột biến là các hoá chất như chất thuốc+ Các tác nhân gây đột biến là các hoá chất như chất thuốc trừ sâu, chất diệt cỏ, các hoá chất dùng trong sản xuất công nghiệptrừ sâu, chất diệt cỏ, các hoá chất dùng trong sản xuất công nghiệp chế biến cao su, xăng dầu, một số dược phẩm, các hoá chất dùngchế biến cao su, xăng dầu, một số dược phẩm, các hoá chất dùng trong đời sống sinh hoạt hàng ngày.trong đời sống sinh hoạt hàng ngày. + Các tác nhân sinh học như các loại virut gây bệnh+ Các tác nhân sinh học như các loại virut gây bệnh - Lập các hệ thống kiểm soát, theo dõi quá trình đột biến trong các- Lập các hệ thống kiểm soát, theo dõi quá trình đột biến trong các quần thể dân cư (Monitoring genetics)quần thể dân cư (Monitoring genetics) - Tránh các yếu tố bất lợi của môi trường đối với bệnh di truyền đa- Tránh các yếu tố bất lợi của môi trường đối với bệnh di truyền đa nhân tốnhân tố - Tránh việc kết hôn cận huyết- Tránh việc kết hôn cận huyết - Đẩy mạnh các hoạt động tư vấn di truyền y học- Đẩy mạnh các hoạt động tư vấn di truyền y học 2.4.4. Tư vấn di truyền y học  Tư vấn di truyền y học là một công tác trọng tâm trong lĩnh vực di truyền y học nhằm đem các thành tựu khoa học trong lĩnh vực di truyền y học vào thực tiễn y học để giúp đỡ mọi người dự phòng các bệnh lý di truyền. Tư vấn di truyền liên quan đến việc cung cấp thông tin cho người bệnh và gia đình người bệnh, hướng dẫn họ, giúp họ giảm bớt ảnh hưởng do bệnh gây ra. Ch đ nh t v n di truy nỉ ị ư ấ ề  - Đã có con bị bất thường bẩm sinh, thiểu năng trí tuệ...  - Tiền sử gia đình có bệnh di truyền  - Chẩn đoán trước sinh cho thấy thai có nguy cơ hoặc bị bệnh  - Tuổi mẹ cao  - Kết hôn cận huyết  - Phơi nhiễm với các yếu tố quái thai, thuốc, rượu, tác nhân vật lý...  - Sảy thai nhiều lần hoặc hiếm muộn  - Được chẩn đoán mới bị bệnh  - Trước khi xét nghiệm hoặc sau khi có kết quả xét nghiệm thấy có nguy cơ bị bệnh  - Kết quả sàng lọc sơ sinh dương tính Mục đích của tư vấn di truyền y học Làm cho người được tư vấn và gia đình họ: - Hiểu biết toàn diện về bệnh bao gồm chẩn đoán, tiến triển của bệnh, khả năng kiểm soát bệnh - Hiểu được vai trò của di truyền đối với bệnh và nguy cơ tái hiện đối với bản thân và các thành viên trong gia đình - Biết các sự lựa chọn các biện pháp để đối phó với nguy cơ tái hiện - Xác định các giá trị, niềm tin, mối liên quan ảnh hưởng bởi nguy cơ bị bệnh - Lựa chọn hành động phù hợp nhất đối với họ, xét về nguy cơ, mục đích của gia đình, các chuẩn mực đạo đức, tôn giáo - Đánh giá cuối cùng về bệnh, nguy cơ tái hiện, đưa ra lời khuyên, giới thiệu học đến với các tổ chức hỗ trợ, các dịch vụ hỗ trợ… VÝ dô, mét cÆp vî chång cã mét con trai bÞ m¸u kh«ng ®«ng (cho biÕt lµ ng­êi mÑ cã mang gen nµy, chØ trõ tr­êng hîp rÊt h·n hữu lµ bÖnh ë ®øa con trai lµ do 1 ®ét biÕn kh¸c), muèn sinh tiÕp mét ch¸u. NÕu trong lÞch sö gia đình nµy ch­a cã ng­êi bÞ bÖnh nµy, thì ph¶i ph©n tÝch ho¸ sinh m¸u ng­êi mÑ ®Ó biÕt xem cã ph¶i ng­êi mÑ ë d¹ng dÞ hîp tö vÒ bÖnh m¸u kh«ng ®«ng. NÕu thõa nhËn ng­êi mÑ lµ dÞ hîp tö vÒ gen g©y bÖnh, thì râ rµng kh¶ năng m¾c bÖnh cña con sinh ra lµ 50% nÕu ®Î con trai, nÕu sinh con g¸i, thì trung bình sÏ cã 50% mang gen g©y bÖnh. Vì kh«ng cã kÜ thuËt chÈn ®o¸n tr­íc sinh ®èi víi bÖnh nµy, ng­êi ta ph¶i chÊp nhËn chäc èi ®Ó chÈn ®o¸n trai, g¸i vµ ph¶i n¹o thai nÕu lµ thai nam. Theo c¸ch nµy, ng­êi ta thùc sù yªn t©m kh«ng sinh con bÞ bÖnh, nh­ng râ rµng cã thÓ cã tr­ êng hîp nh÷ng thai nam n¹o ®i vÉn lµ thai bình th­êng.

More Related Content

sinh học phân tử

  • 1. Bài 8. SINH HỌC PHÂN TỬ
  • 2. MỤC TIÊU  1. Trình bày được khái niệm, đặc điểm của bộ gen người và ý nghĩa của việc nghiên cứu bộ gen người  2. Trình bày được sự điều hòa biểu hiện của gen ở sinh vật Eukaryote  3. Liệt kê được một số kỹ thuật sinh học phân tử ứng dụng trong y học  4. Trình bày được khái niệm, cơ chế gây đột biến gen và một số bệnh phân tử hay gặp ở người  5. Trình bày được nguyên tắc điều trị và cách dự phòng bệnh di truyền ở người
  • 3. 1. Bộ gen người và các kỹ thuật sinh học phân tử ứng dụng trong y học 1.1. Bộ gen người và ý nghĩa việc nghiên cứu bộ gen người Bộ gen (genome) chỉ toàn bộ các đơn vị di truyền chứa trong một bộ đơn bội (n) NST của loài. Mỗi giao tử bình thường chứa một bộ gen, mỗi tế bào soma chứa hai bộ gen. Bộ gen của người là tập hợp tất cả các gen trên chuỗi ADN của 24 NST của người (22 NST thường và NST X, Y) cộng thêm các gen trên ADN ty thể. Trong một tế bào sinh dưỡng bình thường, gen trong nhân chỉ có hai bản sao nhưng gen trong ty thể có hàng ngàn bản ứng với hàng ngàn ty thể trong tế bào.
  • 4. 1.1. Bộ gen người và ý nghĩa việc nghiên cứu bộ gen người Dự án bộ gen người (HGP) gồm ba mục tiêu chính là:  Dựng bản đồ di truyền  Dựng bản đồ hình thể  Giải mã chính xác 3 tỷ cặp base trong bộ gen người Lợi ích tiềm năng của dự án bộ gen người:  - Giải thích được nguyên nhân, cơ chế của các tính trạng bình thường hoặc bệnh lý để có những chẩn đoán, điều trị chính xác và hiệu quả hơn.  - Tách dòng được các gen cần nghiên cứu, sửa chữa gen phục vụ điều trị bệnh (gene therapy).  - Sản xuất các sản phẩm từ gen (ARN, protein) phục vụ đời sống, chẩn đoán và điều trị bệnh.
  • 5. 1.2. Đặc điểm bộ gen của người Gồm những trình tự mã hóa (exon) xen kẽ với các trình tự không mã hóa (intron). - Các trình tự duy nhất: Là các gen mã hoá cho các protein, các trình tự này đặc trưng cho từng gen, chiếm khoảng 10% bộ gen, các gen này chỉ mã hóa ra một loại protein.  - Các trình tự lặp lại nhiều lần: Chiếm 10 - 15% bộ gen của động vật có vú. Đó là những trình tự không mã hoá, thường tập trung ở vùng chuyên biệt trên nhiễm sắc thể như vùng tâm động hay ở đầu mút các nhiễm sắc thể.  - Các trình tự số lần lặp lại trung bình: Chiếm khoảng 25 - 40% bộ gen người. Các trình tự ADN này phân tán trong toàn bộ gen. Chúng có thể là những trình tự không mã hoá nhưng chúng cũng có thể có chức năng sao mã, chúng là gen của các rARN, tARN và một số gen khác nữa.
  • 6. 1.2. Đặc điểm bộ gen của người Ngoài ba trình tự nêu trên, trong bộ gen người cũng như bộ gen của các Eukaryote còn có các gen đặc biệt khác:  - Các gen nhảy (transposon): Đó là những đoạn ADN có khả năng tích hợp vào bất cứ đâu của bộ gen, lúc đầu chúng được thấy ở vi khuẩn, nay thì chúng được thấy ở cả động vật và thực vật bậc cao.  - Gen gối nhau (overlapping genes): Trong ADN của virus và của tế bào sinh vật bậc cao người ta phát hiện thấy những gen gối nhau có nghĩa là hai gen hoặc hơn hai gen có chung một phần chuỗi ADN. Các gen này do cách cấu trúc khác nhau nên tạo ra các ARN tiền thân khác nhau rồi tổng hợp ra các ARN thông tin tương ứng khác nhau nên tổng hợp ra những protein khác nhau.
  • 7. 1.3. Điều hòa sự biểu hiện của gen ở sinh vật Eukaryote 1.3.1. Nguyên lý chung Không phải tất cả các gen đều có biểu hiện liên tục. Các bước điều khiển hoạt động gen bao gồm:  - Cấu trúc lại ADN, trong đó những thay đổi biểu hiện gen phụ thuộc vào vị trí trình tự ADN trong genome.  - Điều hòa phiên mã trong tổng hợp bản phiên mã ARN bằng sự điều khiển, sự mở đầu và sự kết thúc  - Quá trình chế biến ARN hoặc điều hòa qua quá trình cắt-nối trên ARN (ARN splicing)  - Điều hòa dịch mã quá trình tổng hợp chuỗi polypeptid  - Sự bền vững của mRNA
  • 8. 1.3. Điều hòa sự biểu hiện của gen ở sinh vật Eukaryote 1.3.2. Cơ chế và biểu hiện gen của sinh vật Eukaryote Có nhiều cơ chế hoạt động và biểu hiện gen khác nhau: 1. Điều hòa và biểu hiện bằng thay đổi cấu trúc NST hay cấu trúc phân tử ADN 2. Điều hòa ở mức độ phiên mã 3. Cắt bỏ intron, nối exon (Splicing) 4. mARN gắn với một số protein đặc hiệu xuyên qua lỗ màng nhân ra bào tương 5. Huỷ các mARN không được dùng để dịch mã 6. Dịch mã, tổng hợp protein 7. Biến đổi protein 8. Điều hòa bằng cơ chế phân hủy protein
  • 11. 1.4. Một số kỹ thuật sinh học phân tử ứng dụng trong y học 1.4.1. Kỹ thuật tách chiết và điện di ADN Phương pháp tách chiết ADN gồm 3 bước chính:  - Bước 1: Phá vỡ màng tế bào và màng nhân  - Bước 2: Loại bỏ các thành phần không mong muốn trong mẫu (protein, lipit, polysaccarit...)  - Bước 3: Kết tủa acid nucleic, Cặn acid nucleic thu được bằng ly tâm sau đó hòa trong nước khử ion hoặc dung dịch đệm để bảo quản.
  • 12. 1.4. Một số kỹ thuật sinh học phân tử ứng dụng trong y học 1.4.2. Kỹ thuật tách chiết ARN Phương pháp tách chiết ARN toàn phần cũng bao gồm các bước cơ bản như tách chiết ADN:  - Giải phóng ADN và ARN ra khỏi màng tế bào  - Tách loại bỏ protein và các thành phần không mong muốn khác  - Tủa axit nucleic  Bước tiếp theo: dịch chiết chứa axit nucleic được ủ với ADNase để phân hủy ADN, sau đó hòa tan dịch chiết chứa ARN trong nước, tủa bằng ethanol để thu được ARN toàn phần. Đối với mARN có thể được tách riêng do có chứa đuôi polyA nên có thể dùng sắc ký ái lực trên cột oligo T- cellulose.
  • 13. 1.4.3. Kỹ thuật PCR  PCR (Polymerase Chain Reaction) - Phản ứng chuỗi trùng hợp là một kỹ thuật phổ biến trong sinh học phân tử nhằm nhân bản (tạo ra nhiều bản sao) một đoạn ADN trong ống nghiệm mô phỏng bộ máy sinh tổng hợp ADN của tế bào sống.  Kỹ thuật này được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu sinh học và y học phục vụ nhiều mục đích khác nhau, như phát hiện các bệnh di truyền, nhận dạng vân tay ADN, chuẩn đoán những bệnh nhiễm trùng, tách dòng gen và xác định huyết thống.  Một quy trình PCR gồm 20 đến 30 chu kỳ. Mỗi chu kỳ gồm 3 bước: Bước 1- Biến tính: Thời gian này kéo dài từ 1-2 phút. Bước 2 – Gắn mồi: Thời gian cho quá trình này từ 1-2 phút. Bước 3 – Kéo dài: Thời gian của bước này phụ thuộc vào cả ADN polymerase và chiều dài mảnh ADN cần khuếch đại. Tốc độ tổng hợp ADN vào khoảng 1000 cặp base/ 1 phút.
  • 15. 1.4. Một số kỹ thuật sinh học phân tử ứng dụng trong y học 1.4.4. Các phương pháp xác định trình tự ADN 1.4.5. Kỹ thuật lai axit nucleic 1.4.6. Hiện tượng đa hình chiều dài của các đoạn ADN do enzym cắt giới hạn tạo nên (Restriction Fragment Length Polymorphism - RFLP) 1.4.7. Chip ADN
  • 16. 2. Đột biến gen và bệnh học phân tử 2.1. Khái niệm đột biến gen Đột biến được chia làm hai loại:  - Đột biến chất lượng: Hình thành một protein lạ có cấu trúc bất thường.  - Đột biến số lượng: Protein có cấu trúc bình thường nhưng sinh ra quá nhiều hoặc quá ít so với nhu cầu của cơ thể.
  • 17. 2.2. Cơ chế đột biến gen 2.2.1. Cơ chế gây đột biến chất lượng  Đột biến thay thế cặp nucleotide Gồm: Đột biến đồng hoán và Đột biến dị hoán Hậu quả: Đột biến điểm xuất hiện trong vùng mã hóa chuỗi polipeptit của gen có thể gây nhiều hậu quả, nhưng tất cả đều có tác động lên mã di truyền theo 2 hướng: làm thoái hóa mã di truyền hoặc xuất hiện mã kết thúc. Có các dạng sau: Đột biến đồng nghĩa: đột biến thay đổi một bộ ba mã hóa axit amin thành codon mới mã hóa cho cùng axit amin đó. Đột biến nhầm nghĩa: bộ ba mã hóa cho một axit amin này bị thay đổi thành bộ ba mã hóa cho một axit amin khác. Đột biến vô nghĩa: bộ ba mã hóa cho một axit amin bị thay đổi thành bộ ba kết thúc.
  • 18. 2.2. Cơ chế đột biến gen 2.2.1. Cơ chế gây đột biến chất lượng  Đột biến thêm - mất cặp nucleotide Đơn giản nhất là thêm hoặc mất một cặp nucleotide. Đôi khi đột biến làm thêm hoặc mất đồng thời nhiều cặp nucleotide. Đột biến mất hoặc thêm sẽ làm thay đổi khung đọc trong quá trình dịch mã từ điểm bị đột biến cho đến kết thúc theo khung mới. Vì vậy loại đột biến này được gọi là đột biến dịch khung. Đột biến này tạo ra trình tự axit amin kể từ điểm bị đột biến cho đến kết thúc khác với trình tự axit amin gốc. Đột biến cấu trúc gây ra sự mất hoàn toàn cấu trúc và chức năng của protein bình thường.
  • 19. 2.2. Cơ chế đột biến gen 2.2.2. Cơ chế gây đột biến số lượng  Đột biến gen điều chỉnh Nếu gen điều chỉnh bị mất đoạn hoặc đột biến theo các kiểu như trên đã trình bày, thì nó không sản xuất được chất kìm hãm hoặc sản xuất được nhưng biến đổi cấu trúc nên mất khả năng tương tác với vị trí vận hành hoặc không kết hợp được với chất cùng kìm hãm để hoạt động. Do đó vị trí vận hành không bị kìm hãm, nó kích thích các gen cấu trúc hoạt động liên tục sản xuất quá nhiều sản phẩm.  Đột biến vị trí vận hành Đột biến giảm hoặc mất khả năng kích thích sự hoạt động của các gen cấu trúc do đó cả operon kém hoạt động hoặc không hoạt động, sản phẩm không tạo ra. Đột biến làm giảm hoặc mất khả năng kết hợp với chất kìm hãm nên nó không được kìm hãm và operon sản xuất quá nhiều sản phẩm.
  • 20. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.1. Đột biến phân tử protein không phải là men (Nhóm bệnh về máu)  Tính di truyền của Hb được quyết định bởi hai loại gen: gen cấu trúc và gen điều chỉnh, chúng di truyền theo quy luật Mendel.  Gen cấu trúc: Quy định cấu trúc bậc 1, 2, 3 và 4 của các chuỗi polypeptid trong phân tử Hb. Trên đôi nhiễm sắc thể thứ 11 có những gen mã hoá sự tổng hợp globin của chuỗi β và γ. Trên đôi nhiễm sắc thể thứ 16 có những gen mã hoá sự tổng hợp globin của chuỗi α.  Gen điều chỉnh: Quy định sự tổng hợp các chuỗi polypeptid α, β, δ, γ. Đột biến các gen này sẽ dẫn đến sự thiếu hụt hoặc không tổng hợp được các chuỗi polypeptid. Đó là nguyên nhân của các bệnh về huyết sắc tố, có tên chung là Thalassemia.
  • 21. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.1. Đột biến phân tử protein không phải là men Bệnh của hemoglobin do bất thường chất lượng chuỗi globin ● Bệnh Hemoglobin S Bệnh hemoglobin S do đột biến ở vị trí acid amin thứ sáu của chuỗi β là axit glutamic bị thay thế bởi valin. GAA hoặc GAG (sau khi phiên mã) nên nó mã hoá acid amin glutamic. Nếu A bị thay thế bởi U, đơn vị mã bị biến đổi thành GUA hoặc GUG, nó mã hoá thành acid amin valin. Bệnh hemoglobin S di truyền theo quy luật di truyền alen lặn trên NST thường Chẩn đoán bệnh HbS dựa vào triệu chứng lâm sàng, xem xét hình thái hồng cầu.
  • 24. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.1. Đột biến phân tử protein không phải là men Bệnh của hemoglobin do bất thường chất lượng chuỗi globin ● Bệnh hemoglobin C  Bệnh hemoglobin C do một đột biến gen dạng thay thế cặp nucleotid xảy ra trong gen kiểm soát tổng hợp chuỗi β làm cho mã thứ sáu là GAG được đổi thành AGG, kết quả làm glutamic bị biến đổi thành lyzin.  Quy luật di truyền: Bệnh HbC di truyền theo kiểu di truyền alen lặn trên NST thường. Người bệnh đồng hợp tử lặn (cc) bị thiếu máu tan huyết nhẹ, lách to, trong máu có nhiều hồng cầu hình bia và một ít hồng cầu nhỏ. Người dị hợp tử (Cc), hồng cầu có lẫn hai loại hemoglobin A và C.  Chẩn đoán xác định bệnh HbC dựa trên phân tích điện di Hb.
  • 25. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.1. Đột biến phân tử protein không phải là men Bệnh của hemoglobin do bất thường chất lượng chuỗi globin ● Bệnh hemoglobin E  Hemoglobin E được hình thành do đột biến thay thế acid amin thứ 26 của chuỗi β là acid glutamic được thay bởi lysin. Bình thường đơn vị mã ở đó là GAA hoặc GAG, nó mã hoá acid glutamic khi bị đột biến chuyển thành AAG mã hoá lysin. Hai kiểu đột biến có thể gây ra: Nếu đơn vị mã là GAA bị đảo ngược thành AAG thì sẽ mã hoá lysin. Nếu đơn vị mã là GAG, có G bị thay thế bởi A, đơn vị mã sẽ biến đổi thành AAG cũng sẽ mã hoá lysin.  Quy luật di truyền: di truyền alen lặn trên NST thường.  Các thể bệnh: Bệnh hemoglobin E cũng gây nên chứng thiếu máu nhưng nhẹ hơn bệnh hemoglobin S.
  • 26. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.1. Đột biến phân tử protein không phải là men Bệnh của hemoglobin do bất thường chất lượng chuỗi globin ● Chứng Methemoglobin  Trong cơ thể người bình thường, MetHb được khử thành Hb nhờ enzym đặc hiệu là Methemoglobin reductase, nhờ sự xúc tác của enzym này Fe3+ của MetHb tiếp nhận điện tử và trở lại Fe2+ của Hb. Chứng MetHb có hai cơ chế sinh bệnh như sau:  - MetHb do thiếu enzym Methemoglobin reductase, làm cho MetHb không chuyển được thành Hb gây nên triệu chứng xanh tím và rối loạn oxy hóa tế bào.  - Chứng MetHb còn do biến đổi cấu trúc của phân tử Hb. Mối liên kết giữa Hb với Fe bị rối loạn gây cản trở chức năng vận chuyển oxy của Hb.
  • 27. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.1. Đột biến phân tử protein không phải là men Bệnh của hemoglobin do bất thường số lượng chuỗi globin (nhóm bệnh Thalasemia) ● Bệnh α thalasemia  Cơ chế: Bệnh α thalasemia là bệnh Hb do thiếu hụt hoặc thiếu hoàn toàn không có chuỗi α trong phân tử Hb. Ở người bệnh α thalasemia có sự thiếu hụt chuỗi α nhưng chuỗi β vẫn được sản xuất bình thường. ● Bệnh β thalasemia  Bệnh β thalasemia gây nên do đột biến gen làm giảm hoặc mất chức năng của gen β globin dẫn đến giảm hoặc không tổng hợp được chuỗi β globin
  • 28. -Thalassemiaβ-Thalassemiaβ
  • 29. Alpha thalassemia (Hemoglobin Bart's)Alpha thalassemia (Hemoglobin Bart's)
  • 32. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.2. Bệnh của các phân tử men Thiếu men ● Bệnh phenylxeton niệu Phenylxeton niệu là một trong những bệnh chuyển hoá acid amin, di truyền alen lặn trên nhiễm sắc thể thường. ● Bệnh tích oxalat Trong cơ thể acid oxalic được hình thành từ serin hoặc glycin. Bệnh tích oxalat có thể do glycin chuyển thành acid oxalic quá mạnh hoặc do tắc nghẽn con đường chuyển acid glyoxilic thành acid glycolic hoặc thành acid formic nên phần lớn acid glyoxylic chuyển thành acid oxalic.
  • 33. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.2. Bệnh của các phân tử men  Quá sản men Quá sản men là hiện tượng men được sản xuất quá nhiều mà gây nên rối loạn chuyển hoá. Cơ chế quá sản men là do đột biến gen điều chỉnh hoặc gen vận hành. ● Bệnh porphyrin cấp từng cơn Trong cơ thể, chuyển hoá porphyrin được điều chỉnh với mức độ chính xác cao. Người bệnh bị rối loạn chuyển hóa do thiếu hụt ezym HMB synthase dẫn tới ứ đọng những sản phẩm có trước porphyrin như porphobilinogen và acid aminolevulinic, sự ứ đọng quá mức sẽ dẫn đến bài tiết những chất này trong nước tiểu. Bệnh biểu hiện bởi những đợt tấn công với những triệu chứng đau bụng cấp, nôn mửa, rối loạn tâm thần.
  • 34. 2.3. Một số bệnh học phân tử thường gặp 2.3.2. Bệnh của các phân tử men Thiếu men ● Bệnh phenylxeton niệu Phenylxeton niệu là một trong những bệnh chuyển hoá acid amin, di truyền alen lặn trên nhiễm sắc thể thường. ● Bệnh tích oxalat Trong cơ thể acid oxalic được hình thành từ serin hoặc glycin. Bệnh tích oxalat có thể do glycin chuyển thành acid oxalic quá mạnh hoặc do tắc nghẽn con đường chuyển acid glyoxilic thành acid glycolic hoặc thành acid formic nên phần lớn acid glyoxylic chuyển thành acid oxalic.
  • 35. 2.4. Một vài phương pháp chẩn đoán và điều trị bệnh di truyền 2.4.1. Phương pháp di truyền cơ bản trong việc chẩn đoán các2.4.1. Phương pháp di truyền cơ bản trong việc chẩn đoán các bệnh di truyềnbệnh di truyền  Phương pháp phả hệ lâm sàngPhương pháp phả hệ lâm sàng  Phương pháp di truyền tế bàoPhương pháp di truyền tế bào  Phương pháp sinh hoáPhương pháp sinh hoá  Phương pháp di truyền miễn dịchPhương pháp di truyền miễn dịch  Phương pháp tế bào họcPhương pháp tế bào học  Phương pháp sinh học phân tửPhương pháp sinh học phân tử
  • 36. 2.4. Một vài phương pháp chẩn đoán và điều trị bệnh di truyền 2.4.2. Nguyên tắc điều trị các bệnh di truyền2.4.2. Nguyên tắc điều trị các bệnh di truyền  Điều trị triệu chứngĐiều trị triệu chứng Điều trị triệu chứng bằng các loại thuốc:Điều trị triệu chứng bằng các loại thuốc: Điều trị triệu chứng bằng phẫu thuật: Cắt bỏ, Chỉnh hình, Cấy ghép Điều trị triệu chứng bằng vật lý trị liệu:
  • 37. * Điều trị bệnh sinh* Điều trị bệnh sinh Điều trị bệnh sinh là phương pháp điều trị cơ bản nhất vàĐiều trị bệnh sinh là phương pháp điều trị cơ bản nhất và đặc biệt có hiệu quả đối với các bệnh đã được biết rõ cơ chếđặc biệt có hiệu quả đối với các bệnh đã được biết rõ cơ chế bệnh sinh trong nhóm các bệnh di truyền chuyển hoá.bệnh sinh trong nhóm các bệnh di truyền chuyển hoá. Điều chỉnh các quá trình chuyển hoá trong cơ thểĐiều chỉnh các quá trình chuyển hoá trong cơ thể + Hạn chế hay loại trừ các chất có trong thức ăn (liệu+ Hạn chế hay loại trừ các chất có trong thức ăn (liệu pháp ăn kiêng)pháp ăn kiêng) + Thải loại khỏi cơ thể các sản phẩm chuyển hoá bị ứ+ Thải loại khỏi cơ thể các sản phẩm chuyển hoá bị ứ đọng gây độc hại cho cơ thểđọng gây độc hại cho cơ thể + Đưa từ ngoài vào cơ thể người bệnh các chất thiếu hụt+ Đưa từ ngoài vào cơ thể người bệnh các chất thiếu hụt + Kết hợp các biện pháp điều trị. Ví dụ: kết hợp vừa ăn+ Kết hợp các biện pháp điều trị. Ví dụ: kết hợp vừa ăn kiêng, vừa dùng thuốc trong bệnh đái tháo đường...kiêng, vừa dùng thuốc trong bệnh đái tháo đường... 2.4.2. Nguyên tắc điều trị các bệnh di truyền2.4.2. Nguyên tắc điều trị các bệnh di truyền
  • 38. * Điều trị bệnh căn* Điều trị bệnh căn Điều trị bệnh căn là phương hướng điều trị triệt để nhất.Điều trị bệnh căn là phương hướng điều trị triệt để nhất. - Tạo ra các gen lành thuần khiết bằng con đường tách- Tạo ra các gen lành thuần khiết bằng con đường tách chiết hay tổng hợpchiết hay tổng hợp - Tiến hành thay thế các gen bệnh bằng các gen lành- Tiến hành thay thế các gen bệnh bằng các gen lành - Gây các đột biến nghịch có định hướng bằng các chất- Gây các đột biến nghịch có định hướng bằng các chất hoá học để chuyển các gen ở trạng thái bị đột biến trở lạihoá học để chuyển các gen ở trạng thái bị đột biến trở lại trạng thái bình thườngtrạng thái bình thường - Tiến hành lai các tế bào soma để tạo ra dòng tế bào lai- Tiến hành lai các tế bào soma để tạo ra dòng tế bào lai mới khỏe mạnhmới khỏe mạnh 2.4.2. Nguyên tắc điều trị các bệnh di truyền2.4.2. Nguyên tắc điều trị các bệnh di truyền
  • 39. 2.4.3. Nguyên tắc dự phòng bệnh di truyền2.4.3. Nguyên tắc dự phòng bệnh di truyền - Bảo vệ con người khỏi sự tác động của các tác nhân gây đột biến- Bảo vệ con người khỏi sự tác động của các tác nhân gây đột biến + Các tác nhân vật lý như các tia bức xạ ion hoá (các tia+ Các tác nhân vật lý như các tia bức xạ ion hoá (các tia phóng xạ)...phóng xạ)... + Các tác nhân gây đột biến là các hoá chất như chất thuốc+ Các tác nhân gây đột biến là các hoá chất như chất thuốc trừ sâu, chất diệt cỏ, các hoá chất dùng trong sản xuất công nghiệptrừ sâu, chất diệt cỏ, các hoá chất dùng trong sản xuất công nghiệp chế biến cao su, xăng dầu, một số dược phẩm, các hoá chất dùngchế biến cao su, xăng dầu, một số dược phẩm, các hoá chất dùng trong đời sống sinh hoạt hàng ngày.trong đời sống sinh hoạt hàng ngày. + Các tác nhân sinh học như các loại virut gây bệnh+ Các tác nhân sinh học như các loại virut gây bệnh - Lập các hệ thống kiểm soát, theo dõi quá trình đột biến trong các- Lập các hệ thống kiểm soát, theo dõi quá trình đột biến trong các quần thể dân cư (Monitoring genetics)quần thể dân cư (Monitoring genetics) - Tránh các yếu tố bất lợi của môi trường đối với bệnh di truyền đa- Tránh các yếu tố bất lợi của môi trường đối với bệnh di truyền đa nhân tốnhân tố - Tránh việc kết hôn cận huyết- Tránh việc kết hôn cận huyết - Đẩy mạnh các hoạt động tư vấn di truyền y học- Đẩy mạnh các hoạt động tư vấn di truyền y học
  • 40. 2.4.4. Tư vấn di truyền y học  Tư vấn di truyền y học là một công tác trọng tâm trong lĩnh vực di truyền y học nhằm đem các thành tựu khoa học trong lĩnh vực di truyền y học vào thực tiễn y học để giúp đỡ mọi người dự phòng các bệnh lý di truyền. Tư vấn di truyền liên quan đến việc cung cấp thông tin cho người bệnh và gia đình người bệnh, hướng dẫn họ, giúp họ giảm bớt ảnh hưởng do bệnh gây ra.
  • 41. Ch đ nh t v n di truy nỉ ị ư ấ ề  - Đã có con bị bất thường bẩm sinh, thiểu năng trí tuệ...  - Tiền sử gia đình có bệnh di truyền  - Chẩn đoán trước sinh cho thấy thai có nguy cơ hoặc bị bệnh  - Tuổi mẹ cao  - Kết hôn cận huyết  - Phơi nhiễm với các yếu tố quái thai, thuốc, rượu, tác nhân vật lý...  - Sảy thai nhiều lần hoặc hiếm muộn  - Được chẩn đoán mới bị bệnh  - Trước khi xét nghiệm hoặc sau khi có kết quả xét nghiệm thấy có nguy cơ bị bệnh  - Kết quả sàng lọc sơ sinh dương tính
  • 42. Mục đích của tư vấn di truyền y học Làm cho người được tư vấn và gia đình họ: - Hiểu biết toàn diện về bệnh bao gồm chẩn đoán, tiến triển của bệnh, khả năng kiểm soát bệnh - Hiểu được vai trò của di truyền đối với bệnh và nguy cơ tái hiện đối với bản thân và các thành viên trong gia đình - Biết các sự lựa chọn các biện pháp để đối phó với nguy cơ tái hiện - Xác định các giá trị, niềm tin, mối liên quan ảnh hưởng bởi nguy cơ bị bệnh - Lựa chọn hành động phù hợp nhất đối với họ, xét về nguy cơ, mục đích của gia đình, các chuẩn mực đạo đức, tôn giáo - Đánh giá cuối cùng về bệnh, nguy cơ tái hiện, đưa ra lời khuyên, giới thiệu học đến với các tổ chức hỗ trợ, các dịch vụ hỗ trợ…
  • 43. VÝ dô, mét cÆp vî chång cã mét con trai bÞ m¸u kh«ng ®«ng (cho biÕt lµ ng­êi mÑ cã mang gen nµy, chØ trõ tr­êng hîp rÊt h·n hữu lµ bÖnh ë ®øa con trai lµ do 1 ®ét biÕn kh¸c), muèn sinh tiÕp mét ch¸u. NÕu trong lÞch sö gia đình nµy ch­a cã ng­êi bÞ bÖnh nµy, thì ph¶i ph©n tÝch ho¸ sinh m¸u ng­êi mÑ ®Ó biÕt xem cã ph¶i ng­êi mÑ ë d¹ng dÞ hîp tö vÒ bÖnh m¸u kh«ng ®«ng. NÕu thõa nhËn ng­êi mÑ lµ dÞ hîp tö vÒ gen g©y bÖnh, thì râ rµng kh¶ năng m¾c bÖnh cña con sinh ra lµ 50% nÕu ®Î con trai, nÕu sinh con g¸i, thì trung bình sÏ cã 50% mang gen g©y bÖnh. Vì kh«ng cã kÜ thuËt chÈn ®o¸n tr­íc sinh ®èi víi bÖnh nµy, ng­êi ta ph¶i chÊp nhËn chäc èi ®Ó chÈn ®o¸n trai, g¸i vµ ph¶i n¹o thai nÕu lµ thai nam. Theo c¸ch nµy, ng­êi ta thùc sù yªn t©m kh«ng sinh con bÞ bÖnh, nh­ng râ rµng cã thÓ cã tr­ êng hîp nh÷ng thai nam n¹o ®i vÉn lµ thai bình th­êng.
Download

Từ khóa » Slideshare Sinh Học