Di truyền liên kết X

Di truyền liên kết X mô tả sự truyền các đặc điểm được xác định bởi các gen trên nhiễm sắc thể X, trong đó liều lượng không đồng đều của nhiễm sắc thể X ở nam giới (một) và nữ giới (hai) tạo ra các kiểu hình đặc trưng theo giới tính. Bởi vì nam giới là bán hợp tử, một alen liên kết X bị thay đổi duy nhất có thể biểu hiện hoàn toàn ở nam giới, trong khi nữ giới có thể là người mang mầm bệnh hoặc, do bất hoạt X, bị ảnh hưởng ở các mức độ khác nhau.

Definition

Di truyền liên kết X là sự truyền các đặc điểm được mã hóa bởi các gen trên nhiễm sắc thể X, trong đó nam giới (một X) là bán hợp tử và biểu hiện trực tiếp một alen duy nhất, trong khi nữ giới (hai nhiễm sắc thể X) là người mang mầm bệnh dị hợp tử có kiểu hình được điều biến bởi bất hoạt nhiễm sắc thể X.

Scope

Mục này bao gồm các kiểu di truyền lặn liên kết X và trội liên kết X, tính bán hợp tử ở nam giới, sự vắng mặt của sự truyền từ nam sang nam, và vai trò của bất hoạt nhiễm sắc thể X (Lyon hóa) trong việc định hình kiểu hình nữ. Đây là một tài liệu tham khảo khái niệm về cơ chế di truyền, không phải là tư vấn lâm sàng hay hướng dẫn xét nghiệm người mang mầm bệnh.

Core questions

• Tính bán hợp tử ở nam giới làm thay đổi sự biểu hiện của các alen liên kết X như thế nào so với nữ giới?
• Tại sao sự truyền từ nam sang nam là không thể đối với các đặc điểm liên kết X, và điều này giúp xác định kiểu hình như thế nào?
• Bất hoạt nhiễm sắc thể X giải thích sự biểu hiện biến đổi ở nữ giới dị hợp tử như thế nào?

Key concepts

• Tính bán hợp tử ở nam giới
• Nữ giới mang mầm bệnh (dị hợp tử)
• Không có sự truyền từ nam sang nam
• Các kiểu lặn liên kết X so với trội liên kết X
• Bất hoạt nhiễm sắc thể X (Lyon hóa)
• Bất hoạt X lệch
• Bù liều

Key theories

Bất hoạt nhiễm sắc thể X (giả thuyết Lyon)

Ở động vật có vú cái, một trong hai nhiễm sắc thể X bị làm im lặng phiên mã sớm trong quá trình phát triển và sự lựa chọn được di truyền theo dòng vô tính, do đó nữ giới là thể khảm của các tế bào biểu hiện một trong hai X; cơ chế bù liều này giải thích sự biểu hiện biến đổi của các alen liên kết X ở nữ giới dị hợp tử.

Mechanisms

Nam giới thừa hưởng một X duy nhất (từ mẹ) và một Y (từ cha), vì vậy một alen liên kết X ở nam giới là bán hợp tử và được biểu hiện trực tiếp mà không có bản sao thứ hai để che giấu nó; do đó, một người cha bị ảnh hưởng không thể truyền một alen liên kết X cho con trai (người nhận Y) nhưng truyền nó cho mọi con gái. Nữ giới mang hai nhiễm sắc thể X và trải qua bất hoạt nhiễm sắc thể X, trong đó một X được ngẫu nhiên làm im lặng trong mỗi tế bào sớm trong quá trình phát triển và trạng thái không hoạt động được truyền theo dòng vô tính. Do đó, nữ giới dị hợp tử là thể khảm tế bào, và tỷ lệ tế bào biểu hiện alen biến thể — có thể bị lệch — giúp giải thích tại sao những người mang mầm bệnh lặn liên kết X thường không bị ảnh hưởng hoặc bị ảnh hưởng nhẹ, trong khi nữ giới mắc các bệnh trội liên kết X bị ảnh hưởng nhưng thường biến đổi hơn nam giới.

Clinical relevance

Việc nhận biết một kiểu liên kết X giải thích sự phổ biến của nam giới bị ảnh hưởng trong nhiều phả hệ và vai trò của các bà mẹ mang mầm bệnh, và bất hoạt X giải thích sự biểu hiện biến đổi ở nữ giới. Mục này mô tả cơ chế di truyền để tham khảo và không phải là cơ sở để ước tính rủi ro cá nhân, quyết định xét nghiệm người mang mầm bệnh hoặc tư vấn, những điều này đòi hỏi di truyền học lâm sàng chính thức.

Epidemiology

Các bệnh lặn liên kết X thường phổ biến hơn và nghiêm trọng hơn ở nam giới, những người là bán hợp tử, với nữ giới mang mầm bệnh thường không bị ảnh hưởng; các bệnh trội liên kết X ảnh hưởng đến cả hai giới nhưng có thể cho thấy sự khác biệt đặc trưng giữa nam/nữ, và một số bệnh gây tử vong ở nam giới bán hợp tử.

History

Công trình của Morgan vào đầu thế kỷ XX về màu mắt của ruồi giấm đã xác định rằng một số gen nằm trên nhiễm sắc thể X và được di truyền theo cách liên kết giới tính. Năm 1961, Mary Lyon đề xuất rằng một nhiễm sắc thể X bị bất hoạt ở động vật có vú cái, giải thích sự bù liều và sự biểu hiện khảm của các đặc điểm liên kết X ở nữ giới; công trình phân tử tiếp theo đã mô tả đặc điểm cơ chế làm im lặng và sự di truyền theo dòng vô tính của nó.

Key figures

• Mary Lyon
• Thomas Hunt Morgan
• Susumu Ohno

Seminal works

• lyon-1961
• chow-2005
• nussbaum-2016

Frequently asked questions

Tại sao một đặc điểm liên kết X không thể được truyền từ cha sang con trai?

Người cha truyền nhiễm sắc thể Y của mình (không phải X của mình) cho con trai, vì vậy một alen liên kết X không thể đến được con trai từ cha; do đó, sự truyền từ nam sang nam được quan sát cho thấy không liên kết X và chỉ ra một kiểu hình nhiễm sắc thể thường.

Tại sao một số phụ nữ mang mầm bệnh liên kết X lại bị ảnh hưởng nhẹ?

Do bất hoạt nhiễm sắc thể X, một phụ nữ mang mầm bệnh là một thể khảm của các tế bào biểu hiện X bình thường hoặc X biến thể; nếu bất hoạt bị lệch về phía X bình thường, một phần lớn hơn các tế bào biểu hiện alen biến thể, điều này có thể tạo ra các biểu hiện một phần hoặc biến đổi.