Nhiễm sắc thể 21

Chuyển đoạn trên nhiễm sắc thể 21 liên quan đến một loại ung thư máu gọi là bệnh bạch cầu cấp dòng tủy cấp tính do yếu tố liên kết lõi (Core Binding Factor Acute Myeloid Leukemia - CBF-AML). Nguyên nhân này chiếm khoảng 7% các trường hợp bệnh bạch cầu cấp dòng tủy ở người lớn. Chuyển đoạn t(8; 21) kết hợp một phần của gen RUNX1 từ nhiễm sắc thể 21 với một phần của gen RUNX1T1 (còn được gọi là ETO) từ nhiễm sắc thể số 8. Đột biến này mắc phải trong quá trình sống và chỉ xuất hiện ở một số tế bào nhất định. Đây là đột biến soma và không di truyền.

Protein tổ hợp RUNX1-ETO tạo ra từ chuyển vị t(8;21) giữ lại một số chức năng của hai protein riêng lẻ. Protein RUNX1 bình thường được sản xuất từ ​​gen RUNX1 là một phần của phức hợp protein gọi là yếu tố liên kết lõi (Core Binding Factor - CBF). CBF gắn vào ADN và kích hoạt các gen liên quan đến quá trình phát triển tế bào máu. Protein ETO bình thường được tạo ra từ gen RUNX1T1 sẽ tắt hoạt động của gen. Protein tổ hợp RUNX1-ETO tạo thành CBF và gắn vào ADN, nhưng thay vì bật các gen kích thích tế bào máu phát triển, nó lại tắt các gen đó. Hoạt động gen thay đổi nên ngăn chặn các tế bào máu trưởng thành (biệt hóa), dẫn đến sản sinh ra các tế bào bạch cầu bất thường chưa trưởng thành. Trong khi t(8;21) giữ vai trò chủ chốt với bệnh bạch cầu, cần có thêm một hoặc nhiều thay đổi di truyền để các vụ nổ dòng tủy phát triển thành các tế bào ung thư bạch cầu.

Hội chứng Down là một dạng bất thường nhiễm sắc thể gây thiểu năng trí tuệ, khuôn mặt dị biệt đặc trưng và trương lực cơ yếu (giảm trương lực) ở trẻ sơ sinh. Nguyên nhân phổ biến do thể tam bội nhiễm sắc thể 21 khi mỗi tế bào trong cơ thể có ba bản sao của nhiễm sắc thể 21 thay vì hai bản sao như thông thường.

Ít phổ biến hơn, hội chứng Down xảy ra khi một phần của nhiễm sắc thể 21 bị gắn (chuyển vị trí) với một nhiễm sắc thể khác trong quá trình hình thành các tế bào sinh sản (trứng và tinh trùng) hoặc rất sớm khi bào thai bắt đầu phát triển. Người bệnh có hai bản sao của nhiễm sắc thể 21 cộng với vật liệu thừa từ nhiễm sắc thể 21 gắn vào một nhiễm sắc thể khác, dẫn đến ba bản sao của vật liệu di truyền từ nhiễm sắc thể 21. Tình trạng này gọi là hội chứng Down chuyển đoạn.

Hiếm gặp hơn, hội chứng Down xảy ra do lặp đoạn nhiễm sắc thể số 21 trong một số tế bào của cơ thể gọi là hội chứng Down thể khảm.

Người ta tin rằng thêm bản sao các gen trên nhiễm sắc thể 21 sẽ phá vỡ quá trình phát triển bình thường, gây ra các biểu hiện đặc trưng của hội chứng Down và tăng nguy cơ vấn đề sức khỏe.

Chuyển đoạn giữa nhiễm sắc thể 21 và các nhiễm sắc thể khác liên quan đến một số loại ung thư. Ví dụ, bệnh bạch cầu nguyên bào lympho cấp tính (acute lymphoblastic leukemia - một loại ung thư máu thường được chẩn đoán ở thời thơ ấu) có liên quan đến chuyển vị giữa nhiễm sắc thể 12 và nhiễm sắc thể 21.

Những thay đổi khác về số lượng hoặc cấu trúc của nhiễm sắc thể số 21 ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe và phát triển. Bất thường nhiễm sắc thể 21 có thể gây thiểu năng trí tuệ, chậm phát triển và khuôn mặt dị biệt. Trong một số trường hợp, các dấu hiệu và triệu chứng tương tự như hội chứng Down.

Thay đổi trên nhiễm sắc thể 21 có thể bao gồm mất đoạn (đơn bội 21 một phần) và cấu trúc hình tròn được gọi là nhiễm sắc thể vòng 21. Nhiễm sắc thể vòng xảy ra khi một nhiễm sắc thể bị đứt ở hai vị trí và các đầu của các nhánh nhiễm sắc thể hợp nhất với nhau để tạo thành một cấu trúc hình tròn.