Nhiễm sắc thể 8
Nhiễm sắc thể 8 liên quan đến hội chứng tăng sinh tủy, bênh bạch cầu dòng tủy cấp tính, hội chứng Recombinant,… 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 8, 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 8 được tạo thành từ khoảng 146 triệu cặp base và chiếm khoảng 4,5-5% 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 8 chứa khoảng 700 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 8.
Hội chứng tăng sinh tủy 8p11
Chuyển đoạn giữa nhiễm sắc thể số 8 và các nhiễm sắc thể khác có thể gây ra hội chứng tăng sinh tủy 8p11. Người bệnh có số lượng bạch cầu tăng sinh nhanh (rối loạn tăng sinh tủy) và phát triển ung thư hạch - một loại ung thư liên quan đến máu khiến khối u hình thành trong hạch bạch huyết. Rối loạn tăng sinh tủy thường phát triển thành một dạng ung thư máu khác gọi là bệnh bạch cầu dòng tủy cấp tính (acute myeloid leukemia). Chuyển đoạn gây bệnh phổ biến nhất dung hợp một phần của gen FGFR1 trên nhiễm sắc thể 8 với một phần của gen ZMYM2 trên nhiễm sắc thể 13.
Protein được tạo ra từ gen FGFR1 có thể kích hoạt tín hiệu tế bào giúp tế bào phản ứng với môi trường như kích thích tế bào phát triển. Gen hợp nhất FGFR1-ZMYM2 tạo ra một loại protein không có chức năng nên không thể kiểm soát tín hiệu tế bào, từ đó tế bào phát triển và phân chia rồi dẫn đến ung thư.
Bệnh bạch cầu dòng tủy cấp tính yếu tố liên kết lõi
Một loại ung thư máu gọi là bệnh bạch cầu dòng tủy cấp tính có yếu tố liên kết lõi (Core Binding Factor Acute Myeloid Leukemia - CBF-AML) xảy ra do chuyển vị giữa nhiễm sắc thể số 8 và nhiễm sắc thể số 21. Chuyển vị này liên quan đến khoảng 7% trường hợp bệnh bạch cầu dòng tủy cấp tính ở người lớn. Chuyển vị t(8;21) hợp nhất một phần của gen RUNX1T1 (còn được gọi là ETO) trên nhiễm sắc thể 8 với một phần của gen RUNX1 trên nhiễm sắc thể 21. Thay đổi này là đột biến soma không di truyền và chỉ có trong tế bào ung thư.
Protein dung hợp RUNX1-ETO giữ lại một số chức năng của hai protein riêng lẻ. Thông thường, protein RUNX1 được tạo ra từ gen RUNX1 là một phần của phức hợp protein gọi là yếu tố liên kết lõi (Core Binding Factor - CBF), phức hợp này liên kết với ADN và kích hoạt các gen liên quan đến phát triển tế bào máu. Protein ETO được tạo ra từ gen RUNX1T1 có chức năng tắt hoạt động của gen. Protein dung hợp tạo thành yếu tố liên kết lõi (CBF) và gắn vào ADN, nhưng thay vì bật các gen kích thích tế bào máu phát triển, nó lại kìm hãm những gen này, từ đó ngăn chặn sự trưởng thành (biệt hóa) của các tế bào máu và sản xuất các tế bào bạch cầu chưa trưởng thành.
Hội chứng Recombinant 8
Chuyển vị nhiễm sắc thể số 8 gây ra hội chứng recombinant 8 liên quan đến các bất thường về tim và đường tiết niệu, thiểu năng trí tuệ mức độ trung bình đến nặng và khuôn mặt dị biệt. Chuyển vị dẫn đến xóa một đoạn trên nhánh ngắn (p) và lặp một đoạn trên nhánh dài (q). Người ta đang nghiên cứu để xác định các gen liên quan đến những thay đổi này trên nhiễm sắc thể số 8.
Hội chứng Trichorhinophalangeal loại II
Hội chứng Trichorhinophalangeal loại II (Trichorhinophalangeal syndrome type II - TRPS II) do mất đoạn trên nhánh dài (q) của nhiễm sắc thể số 8. TRPS II gây dị dạng xương và khớp, khuôn mặt dị biệt, thiểu năng trí tuệ, bất thường da, tóc, răng, tuyến mồ hôi và móng tay. Các dấu hiệu và triệu chứng của TRPS II liên quan đến nhiều gen trong đoạn bị xóa của nhiễm sắc thể. Đoạn bị xóa có kích thước khác nhau giữa những người mắc bệnh. Nghiên cứu cho thấy đoạn bị xóa càng lớn càng có xu hướng dẫn đến nhiều biểu hiện bệnh hơn.
Người mắc hội chứng TRPS II thường bị mất các gen TRPS1, EXT1 và RAD21. Người ta đã xác định được mất gen EXT1 là nguyên nhân gây ra nhiều khối u xương lành tính (không phải ung thư) ở những người bị TRPS II. Mất gen TRPS1 được cho là nguyên nhân gây ra các bất thường khác về xương và khuôn mặt. Mất gen RAD21 có thể góp phần gây ra thiểu năng trí tuệ. Các gen khác trong vùng bị xóa của nhiễm sắc thể số 8 có thể gây ra một số triệu chứng khác.
Ung thư
Chuyển đoạn giữa nhiễm sắc thể số 8 và các nhiễm sắc thể khác liên quan đến một số loại ung thư. Ví dụ, u lympho Burkitt (một bệnh ung thư tế bào bạch cầu được gọi là tế bào B, xảy ra thường xuyên nhất ở trẻ em và thanh niên) do chuyển đoạn giữa nhiễm sắc thể 8 và nhiễm sắc thể 14. Chuyển đoạn này khiến các tế bào phân chia liên tục mất kiểm soát rồi dẫn đến ung thư. Một số trường hợp u lympho Burkitt hiếm gặp có thể do chuyển đoạn giữa nhiễm sắc thể 8 và nhiễm sắc thể 2 hoặc nhiễm sắc thể 8 và nhiễm sắc thể 22.
Các vấn đề khác
Tam bội nhiễm sắc thể 8 xảy ra khi tế bào có ba bản sao của nhiễm sắc thể số 8 thay vì hai bản sao như bình thường. Đối với tam bội 8 toàn phần, tất cả các tế bào trong cơ thể đều chứa ba bản sao của nhiễm sắc thể số 8, người bệnh thường không thể sống sót. Một tình trạng tương tự nhưng ít nghiêm trọng hơn gọi là thể khảm tam bội 8 xảy ra khi chỉ một số tế bào của cơ thể có thêm bản sao nhiễm sắc thể số 8. Biểu hiện của thể khảm tam bội 8 rất khác nhau, bao gồm thiểu năng trí tuệ, không có mô liên kết giữa não trái và não phải, khuyết tật xương, các vấn đề tim, dị tật thận và gan, khuôn mặt dị biệt. Thể khảm tam bội 8 cũng liên quan đến tăng nguy cơ mắc bệnh bạch cầu dòng tủy cấp tính (acute myeloid leukemia).
Chuyển vị trên nhánh ngắn (p) của nhiễm sắc thể số 8 còn gây ra một tình trạng gọi là lặp đoạn đảo ngược 8p (inversion duplication 8p), khi một đoạn nhiễm sắc thể bị nhân đôi và đảo ngược bất thường. Người bệnh thường bị thiểu năng trí tuệ nghiêm trọng, thể trạng yếu ớt, yếu cơ, vẹo cột sống và khuôn mặt dị biệt. Một số người khác còn bị dị tật tim, thận kém phát triển hoặc mắt bất thường. Các biểu hiện bệnh có xu hướng phụ thuộc vào kích thước và vị trí của đoạn nhiễm sắc thể bị tác động. Ví dụ, vùng 8p21 liên quan đến các triệu chứng nghiêm trọng hơn.
Tài liệu tham khảo
- National Human Genome Research Institute. Chromosome Abnormalities. Retrieved May 24, 2021 from https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/Chromosome-Abnormalities-Fact-Sheet
- U.S National Library of Medicine. Chromosome 7. Retrieved May 24, 2021 from https://medlineplus.gov/genetics/chromosome/8/