Nhiễm sắc thể 9
Nhiễm sắc thể 9 liên quan đến ung thư bàng quang, bệnh bạch cầu dòng tủy mãn tính, hội chứng Kleefstra,… 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 9, 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 9 được tạo thành từ khoảng 141 triệu cặp base và chiếm khoảng 4,5% 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 9 chứa khoảng 800-900 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 9.
Hội chứng mất đoạn 9q22.3
Hội chứng mất đoạn 9q22.3 xảy ra do mất một đoạn nhỏ trên nhánh dài (q) của nhiễm sắc thể số 9. Người bệnh bị thiếu ít nhất 352.000 cặp base (352Kb) trong vùng q22.3 của nhiễm sắc thể số 9. Đoạn 352kb này là vùng mất đoạn nhỏ nhất được biết đến gây ra các dấu hiệu và triệu chứng liên quan đến hội chứng mất đoạn 9q22.3. Các biểu hiện lâm sàng bao gồm chậm phát triển, thiểu năng trí tuệ, một số bất thường thể chất. Hội chứng mất đoạn 9q22.3 có thể xảy ra trên phạm vi lớn hơn, đoạn bị mất lớn nhất được báo cáo chứa 20,5 triệu cặp base.
Những người mắc hội chứng mất đoạn 9q22.3 bị thiếu từ 2 đến hơn 270 gen trên nhiễm sắc thể số 9, trong đó có gen PTCH1. Người ta cho rằng các triệu chứng gây ra bởi hội chứng mất đoạn 9q22.3 bắt nguồn từ mất gen PTCH1. Những biểu hiện khác có thể do mất các gen lân cận trong vùng q22.3.
Ung thư bàng quang
Mất một phần hoặc toàn bộ nhiễm sắc thể số 9 thường xảy ra ở những người bị ung thư bàng quang, khi một số tế bào trong bàng quang trở nên bất thường và nhân lên không kiểm soát rồi hình thành khối u. Các triệu chứng ung thư bàng quang bao gồm tiểu ra máu, tiểu rát, đi tiểu nhiều lần, cảm giác muốn đi tiểu nhưng không cần tiểu, đau thắt lưng.
Ung thư bàng quang thường được chia thành hai loại bao gồm ung thư bàng quang không xâm lấn cơ và ung thư bàng quang xâm lấn cơ. Nhiều trường hợp ung thư bàng quang không xâm lấn cơ do mất đoạn nhiễm sắc thể số 9, thường xảy ra sớm trong quá trình hình thành khối u. Những thay đổi nhiễm sắc thể này chỉ xảy ra trong các tế bào ung thư. Nghiên cứu cho thấy một số gen kiểm soát quá trình phát triển và phân chia tế bào nằm trên nhiễm sắc thể số 9. Các gen này là gen chất ức chế khối u, chúng có thể ngăn chặn tế bào phát triển và phân chia mất kiểm soát. Mất một hoặc nhiều gen này có thể góp phần thúc đẩy thư bàng quang xuất hiện sớm và tiến triển.
Xem thêm Ung thư bàng quangBệnh bạch cầu dòng tủy mãn tính
Chuyển đoạn giữa nhiễm sắc thể số 9 và nhiễm sắc thể 22 gây ra một loại ung thư tế bào tạo máu được gọi là bệnh bạch cầu dòng tủy mãn tính (chronic myeloid leukemia), khi cơ thể sản xuất quá mức tế bào bạch cầu bất thường. Các đặc điểm chung của bệnh bao gồm mệt mỏi, sốt, sụt cân và lá lách to.
Chuyển đọan t(9;22) hợp nhất một phần gen ABL1 trên nhiễm sắc thể 9 với một phần gen BCR trên nhiễm sắc thể 22 tạo ra gen dung hợp BCR-ABL1. Nhiễm sắc thể 22 bất thường, chứa một đoạn của nhiễm sắc thể số 9 và gen dung hợp được gọi là nhiễm sắc thể Philadelphia. Thay đổi này là đột biến soma không di truyền và chỉ hiện diện trong một số tế bào máu nhất định.
Protein tạo ra từ gen BCR-ABL1 cho phép các tế bào phân chia liên tục và ngăn quá trình tự hủy tế bào dẫn đến sản xuất quá mức các tế bào bất thường.
Nhiễm sắc thể Philadelphia cũng được tìm thấy trong một số trường hợp ung thư máu tiến triển nhanh gọi là bệnh bạch cầu cấp tính (acute leukemia). Có khả năng dạng ung thư máu phát triển bị ảnh hưởng bởi loại tế bào đột biến và những thay đổi di truyền khác. Nhiễm sắc thể Philadelphia là mục tiêu cho các liệu pháp trúng đích.
Hội chứng Kleefstra
Hầu hết người mắc hội chứng Kleefstra bị thiếu một trình tự khoảng 1 triệu cặp base trên một bản sao của nhiễm sắc thể số 9 trong mỗi tế bào. Mất đoạn xảy ra tại vùng q34.3 chứa gen EHMT1 gần phần cuối nhánh dài (q) của nhiễm sắc thể. Kích thước đoạn bị mất khác nhau giữa những người mắc bệnh. Các dấu hiệu và triệu chứng liên quan đến nhiều bộ phận của cơ thể.
Mất gen EHMT1 trên một bản sao của nhiễm sắc thể số 9 trong mỗi tế bào được cho là nguyên nhân gây ra các triệu chứng đặc trưng của hội chứng Kleefstra. Tuy nhiên, mất các gen khác trong vùng q34.3 có thể gây ra thêm nhiều vấn đề sức khỏe.
Gen EHMT1 cung cấp hướng dẫn tạo ra một loại enzyme gọi là euchromatic histone methyltransferase 1 có chức năng chỉnh sửa protein histone. Bằng cách thêm một nhóm methyl vào histone, histone methyltransferase có thể dừng hoạt động của một số gen, điều này cần thiết cho sự phát triển và chức năng bình thường. Nếu thiếu enzyme euchromatic histone methyltransferase 1, khả năng điều hòa hoạt động của gen trong nhiều cơ quan và mô bị suy giảm, dẫn đến những triệu chứng đặc trưng của hội chứng Kleefstra.
Xem thêm Hội chứng KleefstraUng thư
Thay đổi cấu trúc nhiễm sắc thể số 9 gây ra nhiều loại ung thư, thay đổi thường ở dạng mất đoạn hoặc chuyển đoạn trên nhiễm sắc thể. Ví dụ, mất một đoạn trên cánh dài (q) của nhiễm sắc thể số 9 được xác định trong một số loại ung thư não. Ngoài ra, gen ABL1 dung hợp với các gen khác được tìm thấy trong một số ít trường hợp bệnh bạch cầu cấp tính.
Các vấn đề khác
Những thay đổi khác trong cấu trúc hoặc số lượng của nhiễm sắc thể số 9 có thể gây ra nhiều biểu hiện khác nhau, bao gồm thiểu năng trí tuệ, chậm phát triển, khuôn mặt dị biệt và hình dạng đầu khác thường. Các dạng thay đổi bao gồm thừa hoặc thiếu một đoạn nhiễm sắc thể trong mỗi tế bào và cấu trúc hình tròn gọi là nhiễm sắc thể vòng 9. Chuyển đoạn giữa nhiễm sắc thể số 9 và các nhiễm sắc thể khác cũng có thể dẫn đến thừa hoặc thiếu đoạn nhiễm sắc thể.
References
- 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 9. Retrieved May 24, 2021 from https://medlineplus.gov/genetics/chromosome/9/