Gen là gì? Xét nghiệm gen là gì?

Trang chủ > Chuyên khoa > Khoa khác > Y tế công cộng > Gen là gì? Xét nghiệm gen là gì?

Tác giả: Nguyễn Hương Ngày đăng: Tháng 12 19, 2024

Trong y học hiện đại, xét nghiệm gen được ứng dụng rộng rãi để phân tích các biến đổi trong cấu trúc gen. Kết quả từ xét nghiệm gen cung cấp thông tin quan trọng về di truyền, khả năng mắc các bệnh lý, và phản ứng của cơ thể đối với thuốc và các phương pháp điều trị. Vậy, gen là gì? Bộ gen người có đặc điểm, tính chất gì?

Gen là gì?

Gen là một đơn vị vật chất di truyền, mang trong mình các thông tin cần thiết cho sự phát triển và hoạt động của một cơ thể sống. Gen được tạo thành từ các đoạn DNA (axit deoxyribonucleic), mang thông tin di truyền dưới dạng mã. Ở con người,  kích thước các gen thay đổi từ vài trăm bazơ DNA đến hơn 2 triệu bazơ.

Gen là một đoạn xác định của phân tử acid nucleic có chức năng di truyền nhất định
Gen là gì? Gen là một đoạn xác định của phân tử acid nucleic có chức năng di truyền

Mỗi người đều mang trong mình hai bản sao của mỗi gen, trong đó một bản được thừa hưởng từ cha và bản còn lại từ mẹ. Mặc dù phần lớn các gen đều giống nhau ở tất cả mọi người, nhưng vẫn có một tỷ lệ nhỏ (dưới 1% tổng số gen) có sự khác biệt giữa các cá nhân. Những biến thể này được gọi là các alen – các dạng khác nhau của cùng một gen với những khác biệt nhỏ trong trình tự các cơ sở DNA. Các alen khác nhau dẫn đến sự đa dạng về kiểu hình (ngoại hình, tính trạng) giữa các cá thể.

Các nhà khoa học đã đặt tên riêng cho từng gen, mỗi gen là một ký hiệu đặc trưng, bao gồm một tổ hợp ngắn gọn các chữ cái (đôi khi có cả số) để biểu thị phiên bản rút gọn của tên gen đó. Điển hình như trường hợp của một gen nằm trên nhiễm sắc thể số 7, có tên đầy đủ là “chất điều hòa dẫn truyền xuyên màng xơ nang” (các biến thể của gen này có thể gây ra bệnh xơ nang), được ký hiệu đơn giản là CFTR.

Yếu tố nào quy định giới tính của trẻ?

Giới tính của một bé được quyết định bởi sự có mặt của các nhiễm sắc thể giới tính, bao gồm hai loại là X và Y. Trong đó, tế bào trứng chỉ mang nhiễm sắc thể X, trong khi tế bào tinh trùng có thể mang một trong hai loại nhiễm sắc thể là X hoặc Y.

Khi quá trình thụ tinh diễn ra, tế bào trứng và tinh trùng kết hợp tạo thành hợp tử với hai khả năng, hoặc mang cặp nhiễm sắc thể XX, hoặc mang cặp nhiễm sắc thể XY. Nếu hợp tử mang cặp nhiễm sắc thể XX, em bé sẽ phát triển thành một bé gái; ngược lại, nếu hợp tử mang cặp nhiễm sắc thể XY, em bé sẽ phát triển thành một bé trai.

Y học đã chứng minh việc sinh con trai hay gái phụ thuộc vào tinh trùng mang nhiễm sắc thể X hay Y của người chồng; trứng của người vợ chỉ mang một loại nhiễm sắc thể giới tính X nên không đóng vai trò quyết định giới tính.

Số lượng gen trong cơ thể người là bao nhiêu?

Trước khi công trình giải mã gen hoàn tất, các nhà khoa học từng ước tính con người có khoảng 100.000 gen. Tuy nhiên, đến năm 2001, khi có kết quả giải mã đầu tiên, con số này đã giảm xuống còn 30.000 đến 40.000 gen. Hiện nay, sau khi hoàn thành công trình giải mã gen, các nhà khoa học xác định rằng cơ thể người chỉ chứa khoảng 20.000 đến 25.000 gen, thậm chí còn ít hơn số gen trong cơ thể chuột (khoảng 30.000 gen).

Bộ gen của loài người (Homo sapiens) có cấu trúc độc đáo, được cấu thành từ 23 cặp nhiễm sắc thể với tổng số khoảng 3 tỷ cặp cơ sở DNA. Trong đó, có tổng cộng 24 nhiễm sắc thể riêng biệt, bao gồm 22 nhiễm sắc thể thường và hai nhiễm sắc thể giới tính X và Y.

Các nhiễm sắc thể trong cơ thể người được sắp xếp và đánh số theo một trật tự nhất định, từ 1 đến 22 theo thứ tự kích thước giảm dần. Trong mỗi tế bào xôma, ta thấy sự hiện diện của một bản sao nhiễm sắc thể 1-22 từ cả cha và mẹ, cùng với một nhiễm sắc thể X từ mẹ và một nhiễm sắc thể X hoặc Y từ cha, tạo nên tổng số 46 nhiễm sắc thể.

Đột biến gen là gì? Rối loạn nhiễm sắc thể là gì?

Đột biến gen là sự biến đổi bất thường trong cấu trúc DNA, tạo ra một gen mới và làm cho cấu trúc DNA khác biệt với cấu trúc DNA của đa số cá thể. Có nhiều loại đột biến gen khác nhau, nhưng đột biến điểm là một trong những loại phổ biến nhất. Đột biến điểm thường xuất hiện dưới ba dạng chính: mất đi một cặp nucleotide, thêm vào một cặp nucleotide, hoặc thay thế một cặp nucleotide.

Rối loạn nhiễm sắc thể là tình trạng bất thường về số lượng hoặc cấu trúc của nhiễm sắc thể trong tế bào. Nhiễm sắc thể là những cấu trúc chứa DNA, mang thông tin di truyền của cơ thể. Khi có sự thay đổi về số lượng hoặc cấu trúc của các nhiễm sắc thể này, có thể dẫn đến các rối loạn về sức khỏe, dị tật bẩm sinh và thậm chí là tử vong.

Trisomy là một dạng rối loạn về số lượng nhiễm sắc thể, sự xuất hiện của ba nhiễm sắc thể tương đồng trong một tế bào sinh dưỡng, thay vì hai nhiễm sắc thể như ở tế bào bình thường. Trong số các dạng trisomy, phổ biến nhất là tình trạng thừa một nhiễm sắc thể số 21, gây ra hội chứng Down. Ngoài ra còn có các dạng trisomy khác như sự thừa nhiễm sắc thể số 13 dẫn đến hội chứng Patau và thừa nhiễm sắc thể số 18 gây nên hội chứng Edwards.

Bộ nhiễm sắc thể của người bị bệnh Down.
Bộ nhiễm sắc thể của người bị bệnh Down.

Monosomy là một loại rối loạn nhiễm sắc thể khác, trong đó tế bào sinh dưỡng chỉ có một nhiễm sắc thể đơn lẻ, thay vì cặp nhiễm sắc thể bình thường. Trong các trường hợp monosomy, việc mất hoặc tổn thương nhiễm sắc thể X là một dạng phổ biến và là nguyên nhân chính dẫn đến hội chứng Turner, một rối loạn di truyền đặc biệt.

Rối loạn di truyền là gì?

Rối loạn di truyềnnhững tình trạng bệnh lý xảy ra do sự thay đổi bất thường trong vật liệu di truyền của một người. Vật liệu di truyền này được gọi là DNA, và nó chứa đựng tất cả các thông tin cần thiết để cơ thể phát triển và hoạt động.

Hầu hết trẻ em mắc rối loạn nhiễm sắc thể khi sinh ra thường gặp phải các vấn đề dị tật về hình dạng, một số trường hợp có thể gây suy giảm khả năng trí tuệ. Rối loạn di truyền thường được phân thành các loại chính, bao gồm: rối loạn di truyền trội, rối loạn di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường và rối loạn di truyền liên kết giới tính.

Rối loạn di truyền là những bệnh lý phức tạp, ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh sức khỏe của con người, từ các dị tật bẩm sinh, bệnh mãn tính, đến các vấn đề phát triển và khiếm khuyết về giác quan
Rối loạn di truyền ảnh hưởng đến nhiều khía cạnh sức khỏe của con người, từ các dị tật bẩm sinh, bệnh mãn tính, đến các vấn đề phát triển và khiếm khuyết về giác quan

Xét nghiệm gen là gì?

Xét nghiệm gen là một quá trình phân tích DNA (Deoxyribonucleic Acid) để xác định các yếu tố về gen và đặc điểm liên quan đến di truyền của một cá nhân. DNA là một phân tử chứa đựng tất cả thông tin di truyền của một sinh vật, bao gồm cả thông tin về các bệnh di truyền. Từ đó, bác sĩ có thể đưa ra chẩn đoán về một số bệnh lý có liên quan đến di truyền.

Trong khoảng 95% số trường hợp, hội chứng Down là do sự không phân ly dẫn đến thừa một nhiễm sắc thể 21 (trisomy 21), nhiễm sắc thể này thường có nguồn gốc từ mẹ
Trong khoảng 95% số trường hợp, hội chứng Down là do sự không phân ly dẫn đến thừa một nhiễm sắc thể 21 (trisomy 21).

Tác dụng của xét nghiệm gen:

  • Chẩn đoán bệnh: Xét nghiệm gen giúp xác định các đột biến gen gây ra các bệnh di truyền, từ đó giúp bác sĩ đưa ra chẩn đoán chính xác và lên kế hoạch điều trị phù hợp. Ví dụ, các bệnh như bệnh Down, bệnh Tay-Sachs, hoặc các loại ung thư di truyền như ung thư vú có thể xác định bằng xét nghiệm gen.
  • Đánh giá nguy cơ mắc bệnh: Xét nghiệm gen có thể giúp xác định nguy cơ mắc các bệnh di truyền ở một số người, đặc biệt là những người có tiền sử gia đình mắc bệnh. Ví dụ, phát hiện gen đồng vị APOE4 thường có mối liên hệ với bệnh Alzheimer, hay gen BRCA1 và BRCA2 có liên quan đến bệnh ung thư vú ở phụ nữ.
  • Lập kế hoạch điều trị: Kết quả xét nghiệm gen có thể giúp bác sĩ lựa chọn phương pháp điều trị hiệu quả nhất cho từng bệnh nhân.
  • Tư vấn di truyền: Xét nghiệm gen giúp các cặp vợ chồng có nguy cơ cao sinh con bị bệnh di truyền đưa ra quyết định sinh sản.
  • Xác định mối quan hệ huyết thống: Xét nghiệm ADN được sử dụng rộng rãi trong các vụ kiện liên quan đến xác định quan hệ huyết thống.

Khi nào cần xét nghiệm gen?

Xét nghiệm gen giúp chẩn đoán, dự đoán và điều trị nhiều bệnh tật. Dưới đây là một số trường hợp thường được khuyến nghị thực hiện xét nghiệm gen:

  • Xác định huyết thống: Xét nghiệm gen đóng vai trò then chốt trong y học hiện đại, cho phép xác định chính xác mối quan hệ huyết thống giữa các cá nhân. Dựa trên việc so sánh cấu trúc ADN tại các vị trí đặc biệt, xét nghiệm này có thể xác định các mối quan hệ như cha/mẹ và con ruột, anh chị em ruột, ông bà và cháu, chú bác và cháu, cùng nhiều quan hệ họ hàng khác. Các mẫu xét nghiệm gen rất đa dạng, bao gồm mẫu máu, tóc, móng, niêm mạc miệng, cuống rốn trẻ sơ sinh, và nhiều loại khác.
  • Khi có tiền sử gia đình mắc bệnh di truyền: Nếu trong gia đình có người mắc các bệnh như xơ nang, thiếu máu hồng cầu hình liềm, hội chứng Down, ung thư vú di truyền,… việc xét nghiệm gen có thể giúp xác định nguy cơ mắc bệnh của bạn và các thành viên khác trong gia đình. Các bệnh như bệnh Huntington, bệnh Alzheimer có tính chất di truyền. Xét nghiệm gen có thể giúp xác định nguy cơ mắc bệnh sớm.
  • Khám tiền hôn nhân: Khám sức khỏe tiền hôn nhân ngày càng được các cặp đôi quan tâm, trong đó xét nghiệm gen đóng vai trò không thể thiếu. Mục tiêu chính của xét nghiệm này là phát hiện sớm các gen gây bệnh di truyền lặn, từ đó giúp các cặp đôi có những thông tin cần thiết để đưa ra quyết định và kế hoạch phù hợp, giảm thiểu nguy cơ dị tật thai nhi và bảo vệ sức khỏe cho thế hệ tương lai.
  • Khi có các triệu chứng bất thường: Khi có các triệu chứng bất thường mà các xét nghiệm thông thường không tìm ra nguyên nhân, xét nghiệm gen có thể tìm ra câu trả lời. Nhiều bệnh hiếm gặp có nguyên nhân do đột biến gen. Xét nghiệm gen giúp xác định chính xác bệnh và đưa ra phác đồ điều trị phù hợp.

Các câu hỏi thường gặp về rối loạn di truyền

Rối loạn di truyền là một chủ đề phức tạp và nhiều người thường có nhiều thắc mắc. Dưới đây là một số câu hỏi thường gặp về rối loạn di truyền, cụ thể:

Rối loạn di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường là gì?

Rối loạn di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường là dạng rối loạn mà chỉ cần một gen bất thường được di truyền từ bố hoặc mẹ là đủ để gây ra bệnh ở trẻ. Trong trường hợp này, dù chỉ một trong hai gen trong cặp gen tương đồng bị đột biến và gen còn lại vẫn bình thường, trẻ vẫn sẽ phát triển bệnh về gen.

Khả năng di truyền của rối loạn này từ bố mẹ sang con cái là khá cao. Cụ thể, nếu một trong hai bố mẹ mang gen bất thường, con cái sẽ có 50% nguy cơ thừa hưởng đột biến gen đó, vì 50% gen của con được thừa hưởng từ bố và 50% còn lại từ mẹ. Một ví dụ điển hình về rối loạn di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường là bệnh Huntington.

Rối loạn di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường là gì?

Rối loạn di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường chỉ biểu hiện khi cả hai bố mẹ đều mang gen bất thường và trẻ thừa hưởng gen bất thường từ cả bố lẫn mẹ. Trong trường hợp trẻ chỉ mang một gen bất thường từ cặp gen tương đồng (tức là chỉ có một trong hai gen bị đột biến), trẻ sẽ không có bất kỳ biểu hiện nào của bệnh. Bệnh xơ nang (cystic fibrosis) là một ví dụ điển hình về rối loạn di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường.

Nếu cả hai bố mẹ đều mang gen đột biến (người mang gen), mỗi đứa con của họ có 25% khả năng mắc bệnh, 50% khả năng trở thành người mang gen và 25% khả năng không mang gen.

 Thể mang đột biến di truyền lặn là gì?

Rối loạn di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường là dạng rối loạn mà chỉ cần một gen bất thường được di truyền từ bố hoặc mẹ là đủ để gây ra bệnh ở trẻ. Trong trường hợp này, dù chỉ một trong hai gen trong cặp gen tương đồng bị đột biến và gen còn lại vẫn bình thường, trẻ vẫn sẽ phát triển bệnh về gen.

Khả năng di truyền của rối loạn này từ bố mẹ sang con cái là khá cao. Cụ thể, nếu một trong hai bố mẹ mang gen bất thường, con cái sẽ có 50% nguy cơ thừa hưởng đột biến gen đó, vì 50% gen của con được thừa hưởng từ bố và 50% còn lại từ mẹ. Một ví dụ điển hình về rối loạn di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường là bệnh Huntington.

Rối loạn di truyền liên kết giới tính là gì?

Rối loạn di truyền liên kết giới tính là bệnh di truyền được gây ra bởi các đột biến gen nằm trên nhiễm sắc thể giới tính (X hoặc Y). Khác với các rối loạn di truyền trên nhiễm sắc thể thường, các bệnh này thường có biểu hiện khác nhau ở nam và nữ do sự khác biệt về bộ nhiễm sắc thể giới tính giữa hai giới.

Tóm lại, gen là đơn vị cơ bản của sự sống, mang trong mình thông tin di truyền quyết định mọi đặc điểm của một cá thể. Việc hiểu biết về gen của mình sẽ giúp chúng ta chủ động hơn trong việc chăm sóc sức khỏe. Chúng ta có thể lựa chọn lối sống lành mạnh, tham gia các chương trình sàng lọc và tư vấn di truyền để phòng ngừa bệnh tật và nâng cao chất lượng cuộc sống.

Khuyến cáo y khoa: Các bài viết của Phòng khám Đa khoa Phương Nam chỉ có tính chất tham khảo, không thay thế cho việc chẩn đoán hoặc điều trị y khoa.

Nguồn tham khảo: medlineplus.gov, sciencedaily.com

Đánh giá bài viết
Bài viết này có hữu ích với bạn không?

Giờ làm việc

Thứ 2 - Chủ Nhật

Thời gian: 07h00p - 18h00p

Liên Hệ

Đăng ký tư vấn ngay

Đăng ký ngay để được tư vấn miễn phí về sức khỏe của bạn!

Bạn chưa điền số điện thoại

DMCA.com Protection Status
*Lưu ý: kết quả điều trị còn phụ thuộc vào cơ địa từng người
Gọi ngay Đặt hẹn
CHAT NGAY
Địa Chỉ Bác sĩ