Nhiễm sắc thể 1
Nhiễm sắc thể 1 liên quan đến u nguyên bào thần kinh, hội chứng giảm tiểu cầu, hội chứng mất đoạn 1p36,… 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 1, 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 1 là nhiễm sắc thể lớn nhất, được tạo thành từ khoảng 249 triệu cặp base và chiếm khoảng 8% 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 1 chứa khoảng 2000 - 2100 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 1.
Hội chứng mất đoạn 1p36
Hội chứng mất đoạn 1p36 xảy ra do mất đoạn trên nhánh ngắn (p) của nhiễm sắc thể số 1. Các dấu hiệu và triệu chứng lâm sàng có thể liên quan đến nhiều gen bị mất trong vùng này, bao gồm thiểu năng trí tuệ, khuôn mặt dị biệt và các cơ quan bất thường. Kích thước đoạn bị mất khác nhau giữa từng trường hợp mắc hội chứng này.
Xem thêm Hội chứng mất đoạn 1p36Hội chứng mất đoạn 1q21.1
Hội chứng mất đoạn 1q21.1 xảy ra do xóa một đoạn nhỏ trên nhánh dài (q) của nhiễm sắc thể số 1. Thông thường, người bệnh bị mất khoảng 1,35 triệu cặp base (1,35Mb) trong vùng q21.1. Tuy nhiên, kích thước đoạn bị mất khác nhau giữa từng trường hợp. Nhiều gen bị mất trong vùng này gây ra các dấu hiệu và triệu chứng khác nhau liên quan đến hội chứng mất đoạn 1q21.1. Các biểu hiện lâm sàng bao gồm chậm phát triển, thiểu năng trí tuệ, bất thường về thể chất và các vấn đề thần kinh. Tuy nhiên, một số người mắc hội chứng mất đoạn 1q21.1 không có dấu hiệu hoặc triệu chứng rõ ràng.
Xem thêm Hội chứng mất đoạn 1q21.1Hội chứng lặp đoạn 1q21.1
Hội chứng lặp đoạn 1q21.1 xảy ra do một đoạn được sao chép tại vị trí q21.1 trên một trong hai bản sao của nhiễm sắc thể số 1 trong mỗi tế bào. Một số người bệnh bị chậm phát triển, thiểu năng trí tuệ hoặc mắc chứng tự kỷ. Người bệnh cũng có thể bị rối loạn tâm thần như tâm thần phân liệt, dị dạng tim hoặc các đặc điểm thần kinh và thể chất. Một số người khác không có vấn đề về thể chất, trí tuệ hoặc hành vi.
Hội chứng lặp đoạn 1q21.1 thường liên quan đến cùng một phân đoạn của hội chứng mất đoạn 1q21.1. Trong các trường hợp khác, đoạn bị sao chép có thể ngắn hơn hoặc dài hơn vùng q21.1 của nhiễm sắc thể số 1. Lặp đoạn trên vùng q21.1 có thể góp phần vào các dấu hiệu và triệu chứng ở người bệnh. Người ta đang nghiên cứu để xác định những gen liên quan và cách chúng tác động đến các đặc điểm này. Bởi vì một số người mang nhiễm sắc thể bị lặp đoạn trên vùng 1q21.1 nhưng không có đặc điểm rõ ràng của hội chứng này, do đó các yếu tố di truyền hoặc môi trường có thể tham gia tác động.
U nguyên bào thần kinh
Mất đoạn trong vùng 1p36 cũng liên quan đến là u nguyên bào thần kinh, một loại khối u bao gồm các tế bào thần kinh chưa trưởng thành (nguyên bào thần kinh). Mất đoạn này là đột biến soma không di truyền và chỉ xảy ra trong một số tế bào. Khoảng 25% người bệnh bị xóa một đoạn trong vùng 1p36.1-1p36.3, liên quan đến một dạng u nguyên bào thần kinh nghiêm trọng hơn. Người ta tin rằng vùng bị xóa chứa một gen ngăn các tế bào phát triển và phân chia quá mức hoặc mất kiểm soát, hay còn gọi là gen ức chế khối u. Khi gen ức chế khối u bị xóa, ung thư có thể xảy ra. Người ta đã xác định được một số gen ức chế khối u nằm trong vùng bị xóa của nhiễm sắc thể số 1 và cần nghiên cứu thêm để hiểu vai trò của những gen này trong sự phát triển u nguyên bào thần kinh.
Hội chứng TAR (thrombocytopenia-absent radius)
Hầu hết các trường hợp mắc hội chứng TAR có liên quan đến mất đoạn trong vùng 1q21.1 của nhiễm sắc thể 1. Hội chứng TAR xảy ra do không có xương quay trong mỗi cẳng tay và thiếu tiểu cầu (một loại tế bào máu) tham gia vào quá trình đông máu.
Hội chứng TAR loại bỏ ít nhất 200.000 cặp base (200kb) trên nhánh dài (q) của nhiễm sắc thể, bao gồm gen RBM8A. Hầu hết những người mắc hội chứng TAR đều bị xóa mất gen RBM8A trên một bản sao của nhiễm sắc thể số 1 và đột biến gen RBM8A tại bản sao còn lại trong mỗi tế bào. Gen RBM8A cung cấp hướng dẫn tạo ra một protein gọi là protein liên kết ARN mô-típ 8A (RNA-binding motif protein 8A). Protein này được cho là có liên quan đến một số chức năng quan trọng của tế bào như sản xuất các protein khác.
Đột biến gen RBM8A gây ra hội chứng TAR làm giảm số lượng protein liên kết ARN mô-típ 8A trong tế bào. Mất đoạn trên nhiễm sắc thể số 1 sẽ loại bỏ một bản sao của gen RBM8A và protein liên kết ARN mô-típ 8A trong mỗi tế bào. Tổng số lượng protein liên kết ARN mô-típ 8A giảm được cho là nguyên nhân gây ra các vấn phát triển của một số mô, nhưng vẫn chưa rõ các cơ chế gây ra các dấu hiệu và triệu chứng của hội chứng TAR như thế nào.
Ung thư
Những thay đổi trong cấu trúc của nhiễm sắc thể số 1 liên quan đến nhiều loại ung thư và biểu hiện ung thư. Các thay đổi này thường là đột biến soma không di truyền và chỉ xảy ra trong một số tế bào ung thư.
Mất đoạn trên nhánh ngắn (p) của nhiễm sắc thể được xác định trong các khối u não và thận. Lặp đoạn trên nhánh dài (q) của nhiễm sắc thể đã được báo cáo trong hội chứng rối loạn sinh tủy, một bệnh về máu và tủy xương. Người bệnh có số lượng tế bào hồng cầu thấp (thiếu máu) và tăng nguy cơ phát triển bệnh bạch cầu.
Các vấn đề khác
Những thay đổi số lượng hoặc cấu trúc của nhiễm sắc thể số 1 có thể gây ra nhiều biểu hiện khác nhau bao gồm chậm phát triển, khuôn mặt dị biệt, dị tật bẩm sinh và các vấn đề sức khỏe khác. Các thay đổi trên nhiễm sắc thể 1 có thể bao gồm chèn thêm một đoạn trên nhánh ngắn (p) hoặc nhánh dài (q) của nhiễm sắc thể, mất một đoạn trên nhánh ngắn hoặc nhánh dài của nhiễm sắc thể hoặc nhiễm sắc thể vòng số 1. Nhiễm sắc thể vòng xảy ra khi một nhiễm sắc thể bị đứt tại hai vị trí và hai đầu bị đứt này liên kết với nhau tạo thành cấu trúc vòng.
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 1. Retrieved May 24, 2021 from https://medlineplus.gov/genetics/chromosome/1/