Nhiễm sắc thể 3
Nhiễm sắc thể 3 liên quan đến hội chứng mất đoạn 3p, hội chứng mất đoạn 3q29, hội chứng lặp đoạn 3q29,… Một người bình thường có 46 nhiễm sắc thể trong mỗi tế bào và được chia thành 23 cặp nhiễm sắc thể tương đồng. Trong hai bản sao của nhiễm sắc thể số 3, một bản sao được thừa hưởng từ bố và bản sao còn lại thừa hưởng từ mẹ tạo thành một cặp nhiễm sắc thể tương đồng trong số 23 cặp nhiễm sắc thể.
Nhiễm sắc thể 3 được tạo thành từ khoảng 198 triệu cặp base và chiếm khoảng 6,5% tổng số ADN trong tế bào.
Tổng quan
Xác định gen trên mỗi nhiễm sắc thể là lĩnh vực nghiên cứu mang tính ứng dụng cao trong nghiên cứu di truyền học. Vì các nhà nghiên cứu sử dụng nhiều phương pháp để dự đoán số lượng gen trên mỗi nhiễm sắc thể nên số lượng gen ước tính sẽ khác nhau. Nhiễm sắc thể 3 chứa khoảng 1000 - 1100 gen hoạt hóa tạo ra protein. Các protein này thực hiện nhiều vai trò khác nhau trong cơ thể.
Đột biến gây bệnh
Các tình trạng sau đây có nguyên nhân do đột biến liên quan đến sự thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể hoặc thay đổi số lượng bản sao của nhiễm sắc thể số 3.
Hội chứng mất đoạn 3p
Hội chứng mất đoạn 3p gây ra biểu hiện thiểu năng trí tuệ, chậm phát triển và bất thường thể chất. Hội chứng mất đoạn 3p xảy ra do mất đoạn cuối trên nhánh ngắn (p) của nhiễm sắc thể số 3. Kích thước đoạn bị mất khác nhau giữa những người mắc bệnh, từ khoảng 150.000 cặp base đến 11 triệu cặp base, bao gồm 4 đến 71 gen trên nhiễm sắc thể 3.
Các dấu hiệu và triệu chứng liên quan đến hội chứng mất đoạn 3p có nguyên nhân do mất các gen trong vùng 3p. Tuy nhiên, rất khó xác định gen nào liên quan đến các triệu chứng cụ thể vì không phải tất cả những người mắc bệnh đều bị mất các gen giống nhau.
Hội chứng mất đoạn 3q29
Hội chứng mất đoạn 3q29 do mất một đoạn nhỏ trên nhiễm sắc thể số 3 trong mỗi tế bào. Các triệu chứng rất khác nhau, có thể bao gồm chậm phát triển, thiểu năng trí tuệ, rối loạn hành vi cũng như bất thường thể chất.
Hầu hết người bệnh đều thiếu khoảng 1,6 triệu cặp base (1,6Mb) tại vị trí q29 trên nhánh dài (q) của nhiễm sắc thể. Đoạn nhiễm sắc thể này thường chứa các chuỗi ADN ngắn, lặp đi lặp lại khiến nó dễ bị sắp xếp lại trong quá trình phân chia tế bào, từ đó có thể khiến các bản sao ADN bị thiếu hoặc thừa tại 3q29.
Ở những người mắc hội chứng mất đoạn 3q29, đoạn bị mất thường chứa khoảng 20 gen. Các gen này dường như liên quan đến quá trình phát triển của não. Tuy nhiên, các gen cụ thể dẫn đến hội chứng mất đoạn 3q29 vẫn chưa được xác định rõ.
Hội chứng lặp đoạn 3q29
Hội chứng lặp đoạn 3q29 do lặp một đoạn nhỏ trên nhiễm sắc thể số 3 trong mỗi tế bào. Các dấu hiệu và triệu chứng rất khác nhau. Một số người mang nhiễm sắc thể bị lặp đoạn nhưng không có biểu hiện rõ ràng, hoặc có biểu hiện rất nhẹ. Người bệnh thường bị chậm phát triển và thiểu năng trí tuệ. Ngoài ra, họ có thể bị bất thường mắt, dị tật tim và đầu nhỏ.
Hầu hết người mắc hội chứng lặp đoạn 3q29 có thêm một bản sao khoảng 1,6 triệu cặp base (1,6Mb) tại vị trí q29 trên nhiễm sắc thể số 3. Đoạn này tương tự với đoạn bị mất ở những người mắc hội chứng mất đoạn 3q29. Đây là đoạn dễ bị sắp xếp lại trong quá trình phân chia tế bào, từ đó có thể dẫn đến các bản sao ADN thừa hoặc thiếu tại 3q29.
Đoạn 3q29 được lặp lại chứa khoảng 20 gen. Các gen này dường như liên quan đến quá trình phát triển của não và mắt. Tuy nhiên, các gen cụ thể dẫn đến hội chứng mất đoạn 3q29 vẫn chưa được xác định.
Ung thư
Những thay đổi trong nhiễm sắc thể số 3 được xác định trong một loại ung thư thận gọi là ung thư biểu mô thận. Bệnh xảy ra khi thiếu một bản sao của nhiễm sắc thể 3 hoặc mất một phần trên nhánh ngắn (p) của nhiễm sắc thể 3. Ngoài ra, ung thư biểu mô thận có thể liên quan đến chuyển đoạn giữa nhiễm sắc thể 3p và nhiễm sắc thể khác. Những thay đổi trong cấu trúc của nhiễm sắc thể liên quan đến ung thư biểu mô thận là đột biến soma không di truyền và chỉ xảy ra trong một số tế bào ung thư. Những thay đổi này cho phép tế bào phát triển và phân chia mất kiểm soát rồi hình thành khối u.
Các vấn đề khác
Những thay đổi khác trong cấu trúc nhiễm sắc thể số 3 có thể gây ra nhiều biểu hiện khác nhau, bao gồm thiểu năng trí tuệ, chậm phát triển, khuôn mặt dị biệt, dị tật bẩm sinh và các vấn đề khác. Những thay đổi bao gồm lặp đoạn hoặc xóa đoạn trên nhánh dài (q) hoặc nhánh ngắn (p) của nhiễm sắc thể trong mỗi tế bào. Đôi khi nhiễm sắc thể số 3 có thể tạo thành cấu trúc vòng, xảy ra khi một nhiễm sắc thể bị đứt tại hai vị trí và hai đầu bị đứt này liên kết với nhau. Khi nhiễm sắc thể dạng vòng hình thành, các gen gần đầu của nhiễm sắc thể bị xóa nên nhiễm sắc thể không thể tự sao chép bình thường trong quá trình phân bào, từ đó gây ra các vấn đề sức khỏe.
References
- National Human Genome Research Institute. Chromosome Abnormalities. Retrieved May 25, 2021 from https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/Chromosome-Abnormalities-Fact-Sheet
- U.S National Library of Medicine. Chromosome 3. Retrieved May 25, 2021 from https://medlineplus.gov/genetics/chromosome/3/