intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tần suất alen của một số locus gen ở người Việt

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:84

Thêm vào BST
Báo xấu
84
lượt xem 8
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của luận văn là: Hoàn thiện quy trình tổng thể bao gồm: tách chiết DNA, phân tích, xử lý số liệu, tính toán tần suất alen dựa trên bộ kit nhân gen Identifiler của hãng Applied Biosystems; xác định tần suất tương đối của các alen ở người Việt, so sánh với tần suất tương ứng ở một số nước trong khu vực và trên thế giới. Đánh giá khả năng phân biệt của chúng trong nhận dạng cá thể.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tần suất alen của một số locus gen ở người Việt

  1. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ MỞ ĐẦU Khoa học công nghệ đã phát triển vượt bậc ngay từ những năm đầu của thế kỷ 21 với những nghiên cứu đột phá nhằm khám phá toàn bộ hệ gen của con người. Con người như những cuốn sách được khám phá tới trang cuối cùng, được nghiên cứu ở mức độ phân tử nhằm hiểu rõ hơn, làm sáng tỏ nhiều vấn đề trước con mắt của các nhà khoa học. Xã hội càng phát triển thì loài người càng phải đối mặt với những nguy cơ mới đầy thách thức về mặt an toàn. Mỗi năm trên thế giới có hàng ngàn vụ thảm họa thiên tai, hàng triệu vụ án mạng, mất tích, khủng bố quy mô rộng. Trong bất kỳ một trường hợp nào, ở bất cứ quốc gia nào thì việc xác định rõ tung tích nạn nhân là vấn đề đầu tiên đặt ra cần giải quyết. Khoa học hiện đại với công nghệ DNA làm mũi nhọn đã tiến tới khả năng nhận biết truy nguyên đến mức độ cá thể bằng chính những thông tin được mã hóa trong hệ gen của mỗi người. Trong vài năm gần đây, thế giới đã chứng kiến những vụ thảm họa lớn xảy ra như vụ khủng bố vào tòa tháp đôi ở Trung tâm thương mại thế giới tại New York ngày 11 tháng 9, vụ thảm họa sóng thần ở khu vực Đông Nam Á, động đất ở Haiti, những vụ tai nạn máy bay, những vụ đánh bom liều chết cướp đi sinh mạng của hàng trăm người…Tất cả đều được trả lời dưới con mắt của khoa học và sự ra đời của hàng loạt những công nghệ mới, và trong rất nhiều trường hợp DNA được coi như là dấu vết và bằng chứng đưa đến những kết luận cuối cùng. Việc ứng dụng kỹ thuật phân tích DNA đã giúp ích rất nhiều cho việc điều tra phá án, đồng thời cho phép truy nguyên cá thể với độ chính xác cao hơn hẳn các phương pháp nhận dạng truyền thống. Dấu vết sinh phẩm thu được ở hiện trường của các vụ án thường là rất ít hoặc bị phân hủy nghiêm trọng nhưng thông qua phân tích DNA có thể cho chúng ta những chứng cứ quan trọng giúp truy nguyên thủ phạm của vụ án hoặc truy tìm tung tích nạn nhân một cách chính xác [25]. Một marker chỉ thị, hay một locus DNA nhân mang tính khoa học được sử dụng (được coi là đặc trưng cá thể) nếu nó có nhiều alen khác nhau trong quần thể (nhiều hơn 5 alen) và kiểu gen dị hợp của các cá thể trong quần thể lớn hơn 70% [25, 26]. Do đó, càng nhiều vị trí DNA (locus DNA) được phân tích để tìm đặc K17 – Sinh học 1
  2. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ trưng DNA, thì khả năng xác định mẫu sinh học nào đó của một người càng cao. Vì thế, việc xác định đặc trưng cá thể về phương diện DNA giữa mẫu sinh phẩm thu được và mẫu sinh phẩm đối chứng của một cá thể nghi ngờ hoặc với ngân hàng dữ liệu DNA (nếu có) là cực kỳ quan trọng. Hiện nay, trên thế giới công tác giám định pháp y, đặc biệt là trong khoa học hình sự chủ yếu sử dụng các marker STR (Short Tandem Repeat), đây là các đoạn DNA có cấu trúc lặp lại từ 2-6bp, có tính bảo thủ cao, được di truyền qua các thế hệ và mang tính đặc trưng cá thể. Một locus STR được sử dụng cho mục đích nhận dạng và xác định cá thể phải có tính đa hình và mức độ dị hợp tử cao, có kích thước ngắn từ 100-500bp và phải có tính di truyền độc lập. Trên thực tế, tần suất xuất hiện các locus STR trong quần thể ở các nước khác nhau, các tộc người khác nhau cũng có sự khác biệt. Có những locus chỉ thấy xuất hiện ở tộc người này nhưng lại không thấy xuất hiện ở tộc người khác hoặc rất hiếm gặp. Vì thế, việc nghiên cứu tần suất alen của các tộc người khác nhau có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá và áp dụng có hiệu quả thông qua phân tích các locus STR, giúp truy nguyên cá thể một cách nhanh chóng, chính xác [22, 25, 26, 27]. Ở Việt Nam, Viện Khoa học Hình sự – Bộ Công an đang sử dụng bộ kit nhân gen AmpFlSTR® Identifiler® PCR Amplification Kit của hãng Applied Biosystems trong công tác giám định pháp y và Khoa học Hình sự. Đây là bộ kit nhân đồng thời 16 locus STR có độ chính xác cao đáp ứng các tiêu chuẩn hiện hành của Cộng đồng hình sự Châu Âu và FBI. Tuy nhiên, để đánh giá chính xác độ chính xác hay mức độ tin cậy của phương pháp này ở Việt Nam cần có các thống kê cụ thể về tần suất alen, tần suất dị hợp tử của từng locus STR đối với người Việt Nam. Từ đó tính toán khả năng phân biệt của từng locus, độ chính xác cũng như độ tin cậy của phép phân tích. Trong những trường hợp cụ thể, DNA thu được ở hiện trường vụ án bị đứt gãy hoặc biến tính dẫn đến không thể nhân được tất cả 16 locus STR, khi đó độ chính xác của xét nghiệm được tính dựa trên các locus xuất hiện. Vì vậy việc thống kê tần suất alen, tần suất dị hợp tử, khả năng phân biệt của từng locus STR có vai trò quan trọng giúp đánh giá đúng mức độ tin cậy của phép phân tích trong từng trường hợp K17 – Sinh học 2
  3. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ cụ thể. Trước thực tế đó, chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu tần suất alen của một số locus gen ở người Việt”, với các mục tiêu sau: 1. Hoàn thiện quy trình tổng thể bao gồm: tách chiết DNA, phân tích, xử lý số liệu, tính toán tần suất alen dựa trên bộ kit nhân gen Identifiler của hãng Applied Biosystems. 2. Xác định tần suất tương đối của các alen ở người Việt, so sánh với tần suất tương ứng ở một số nước trong khu vực và trên thế giới. Đánh giá khả năng phân biệt của chúng trong nhận dạng cá thể. K17 – Sinh học 3
  4. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 . Các phương pháp kinh điển trong nhận dạng pháp y và khoa học hình sự Có nhiều phương pháp khác nhau để xác định cá thể người, các phương pháp này khác nhau chủ yếu ở khả năng phân biệt cá thể và thời gian thu nhận kết quả. Việc giám định nhận dạng đóng vai trò rất quan trọng, kết quả của nó có ý nghĩa to lớn trong điều tra xét hỏi, có khi đóng vai trò quyết định. Nội dung cơ bản của công tác nhận dạng là nhằm xác định chính xác các mẫu sinh phẩm thu được trên hiện trường vụ án hay của những người mất tích thuộc về một cá thể xác định nào đó. Để làm được việc này, ngoài trình độ chuyên môn của giám định viên, các trang thiết bị hỗ trợ, phương pháp mà người giám định viên áp dụng, còn phụ thuộc vào đặc điểm, tính chất, số lượng, thời gian và cách bảo quản của mỗi mẫu sinh phẩm thu được. 1.1.1. Nhận dạng người bằng phương pháp hình thái 1.1.1.1. Nhận dạng thông qua mô tả Việc nhận dạng người được tiến hành từ rất sớm. Trải qua thời gian các phương pháp nhận dạng người bằng hình thái được sử dụng từ đơn giản đến phức tạp, từ mô tả đến các đặc điểm đo đạc, từ thô sơ đến nhận dạng có phương tiện hỗ trợ. Đặc điểm nhân trắc của vùng đầu mặt được ứng dụng trong nhận dạng người đã được áp dụng từ cuối thế kỷ XIX. Người đầu tiên tiến hành có tính chuyên nghiệp và hệ thống là A. Bertillon (một cảnh sát người Pháp) đã áp dụng phương pháp chụp ảnh can phạm để lưu giữ hình ảnh nhận dạng nhằm xác định các trường hợp tái phạm. Ông còn đo đạc một số chỉ số sinh học như chiều cao cơ thể, chiều dài các chi, chiều dài và chiều rộng của đầu, vòng ngực…Thông qua phương pháp Bertillon đã giúp cho cảnh sát Pháp xác định chính xác các trường hợp tái phạm đồng thời truy tìm tung tích tội phạm bỏ trốn khỏi nơi giam giữ hoặc giúp cho việc quản lý các trường hợp đã từng gây án. Thời bấy giờ, phương pháp này được nhiều nước châu Âu áp dụng và thu được nhiều kết quả [15]. K17 – Sinh học 4
  5. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ 1.1.1.2. Phương pháp vẽ lại đối tượng qua mô tả Đây là phương pháp thể hiện một hình hình ảnh chân dung của đối tượng nào đó bằng cách vẽ lại thông qua lời kể của nhân chứng. Quá trình nhận dạng này tốn rất nhiều thời gian và công sức. Mặt khác để làm được điều đó những nhà chuyên môn cần phải có cả trình độ về mặt hình thái và trình độ về mặt mỹ thuật để có thể thể hiện hình thái khuôn mặt một cách gần giống nhất với khuôn mặt của đối tượng qua mô tả. Phương pháp này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố chủ quan của người mô tả cũng như trình độ thể hiện của người vẽ. Thông thường phương pháp vẽ lại đối tượng qua mô tả phải chỉnh sửa rất nhiều lần và rất khó để thực hiện các nét chi tiết phức tạp do trình độ mô tả và cách thể hiện nét vẽ. Phương pháp này đã được W. Arnolt tiến hành và trình bày khá chi tiết trong cuốn “Hình ảnh tội phạm qua nhân chứng”. 1.1.1.3. Phương pháp ghép ảnh * Phương pháp ghép ảnh Identikit Nhằm khắc phục nhược điểm của việc vẽ lại chân dung đối tượng qua mô tả, Rolf Friedermann đưa ra một phương pháp khác mang tên là phương pháp “Ghép ảnh Identikit”. Nội dung của phương pháp này là thành lập album có sẵn gồm các mẫu vẽ về khuôn mặt, kiểu trán, kiểu mắt, kiểu lông mày, miệng, cằm, tai, kiểu tóc…Mỗi ảnh được vẽ trên một tờ giấy bóng kính với các kích thước và vị trí xác định, được phân loại và đánh dấu theo ký hiệu. Qua mô tả của nạn nhân và nhân chứng, các chuyên gia bắt đầu tìm trong album những loại hình phù hợp rồi ghép chúng lại với nhau để thành khuôn mặt hoàn chỉnh. Thứ tự ghép các phần theo trật tự nhất định ban đầu là khuôn mặt, rồi kiểu tóc, tiếp đến các phần khác của khuôn mặt như lông mày, mắt, mũi, môi… * Phương pháp ghép ảnh Photofit Phương pháp này được áp dụng bởi cảnh sát Anh, Mỹ, Canada vào những năm 70 của thế kỷ XX. Nội dung của phương pháp này là: Các chuyên gia hình sự tiến hành chụp ảnh của một lượng lớn ảnh chân dung ở tư thế thẳng, sau đó chọn lọc K17 – Sinh học 5
  6. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ các loại hình khuôn mặt và các bộ phận trên khuôn mặt đại diện cho các kiểu theo phân loại. Đặc điểm khuôn mặt bao gồm các phần như sau: 1. Hình dạng khuôn mặt chung khi nhìn thẳng gồm: Hình vuông, hình thang, hình tròn, hình oval, hình thoi, hình tam giác. 2. Hình dạng trán: Trán thấp, trán cao, trán rộng, trán hẹp, trán trung bình. 3. Hình mắt: Hình oval, hình tròn, hình bán nguyệt, hình tam giác, hình khe. 4. Chiều hướng của mắt: xiên trong, xiên ngoài, nằm ngang. 5. Dạng mắt: một mí, hai mí 6. Hình mũi: Mũi to, nhỏ, trung bình; Đầu mũi chúc xuống, đầu mũi ngang, đầu mũi hếch. 7. Môi và miệng: miệng rộng, miệng nhỏ, trung bình; Môi mím, môi hở, môi trễ; Hai môi dày, hai môi mỏng, dày mỏng môi trên hoặc môi dưới. 8. Hình dạng cằm: Cằm tròn, vuông, nhọn, oval. Các phần này được phân loại chi tiết hơn nữa và được đánh dấu theo ký hiệu riêng. Thông qua mô tả của nhân chứng và nạn nhân, các chuyên gia tiến hành chọn các phần tương ứng và ghép thành một ảnh phù hợp. * Phương pháp ghép ảnh bằng đồ họa vi tính Nhờ có tiến bộ về công nghệ thông tin và việc áp dụng kỹ thuật số hóa trong hình sự, cảnh sát nhiều nước trên thế giới đã áp dụng thành tựu này vào công tác nhận dạng hình thái người. Các đặc điểm đầu mặt được phân loại theo từng nhóm một cách chi tiết, được mã hóa và lưu trữ dưới dạng cở sở dữ liệu. Phần mềm nhận dạng được viết thành chương trình riêng rất đơn giản trong thao tác và dễ dàng sử dụng. Phương pháp này cũng dựa trên nguyên lý ghép ảnh. Hình thái khuôn mặt được chia thành các phần tương tự như những phương pháp nêu trên, chỉ khác là được nhập vào máy tính: Dạng khuôn mặt, trán, tóc, mắt, lông mày, mũi, cằm miệng nhưng chi tiết hơn nhiều và sự chi tiết này được nhận biết bằng hệ thống xử lý dữ liệu vi tính. Phương pháp này có nhiều ưu điểm nên ngày nay nó đã thay thế hoàn toàn phương pháp thủ công trước đây. K17 – Sinh học 6
  7. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ 1.1.1.4. Phương pháp phục chế khuôn mặt từ xương hộp sọ Đây là một phương pháp có ý nghĩa rất quan trọng trong việc phục chế lại hình ảnh khuôn mặt của người trước lúc chết giúp cho các nhà khoa học có thể xác định được tung tích nạn nhân. Ngoài việc phục chế ảnh chân dung nạn nhân, xương hộp sọ còn có thể cho ta biết các thông tin như độ tuổi, giới tính, chủng tộc…Phương pháp phục chế khuôn mặt từ xương hộp sọ lần đầu tiên được sử dụng trong khảo cổ đó là tái tạo khuôn mặt từ sọ người cổ đại Neanderthal và Cro- Magnon, tiếp đó là tái tạo khuôn mặt của các xương sọ người đã hóa thạch. Ở Việt Nam một số tác giả cũng đã nghiên cứu các đặc điểm nhân trắc trên người Việt như P.Huard và Đỗ Xuân Hợp [15], Nguyễn Quang Quyền, Nguyễn Đình Khoa [5], Lê Hữu Hưng [15], Vũ Xuân Khôi [7]…Gần đây Nguyễn Việt Vùng đã nghiên cứu một số lượng lớn đặc điểm nhân trắc bằng đo đạc và mô tả trên 5.957 người Việt Nam (trong đó 3.428 nam và 2.529 nữ) ứng dụng trong công tác nhận dạng pháp y. Những nghiên cứu này đóng góp nhiều cho công tác nhận dạng cá thể từ hộp sọ. Thông qua các đặc điểm này giúp cho giám định viên sàng lọc được những thông tin cần thiết trong giám định. Phương pháp này bao gồm: * Phương pháp nặn tượng Phương pháp nặn tượng hay còn gọi là phương pháp đắp mặt trên nền xương sọ do Geraximov tiến hành vào năm 1955. Giám định viên thông qua đặc điểm hình thái xương sọ, đặc biệt là sọ mặt, các chỉ số, các mối tương quan giữa xương sọ và phần mềm mà phục chế lại khuôn mặt trên nền xương sọ và xương mặt bằng các chất liệu như đất sét, thạch cao, matit…Phương pháp này không chỉ được áp dụng trong hình sự mà nó còn được áp dụng trong khảo cổ bởi vì nó giúp chúng ta phục chế lại hình ảnh khuôn mặt của người hiện đại và cả khuôn mặt của những xương sọ cổ đại. * Phương pháp lồng phim Căn cứ vào mối tương quan giữa phần mềm và sọ mặt, các chỉ số sọ, mặt…các chuyên gia hình sự pháp y sẽ định hướng hình ảnh của một khuôn mặt K17 – Sinh học 7
  8. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ tương ứng với một hộp sọ. Dựa vào các đặc điểm này người ta đã đưa ra phương pháp nhận dạng hộp sọ qua lồng phim, các bước tiến hành như sau: Sử dụng một ảnh chân dung rõ nét nhất và phóng to lên. Sau đó đánh dấu các điểm mốc tương ứng trên xương sọ mặt như lông mày tương ứng là cung mày của sọ mặt, khóe ngoài của mắt tương ứng với góc ngoài ổ mắt, nhân trung, ụ trán, gò má, điểm giữa cằm, góc hàm…Sau đó chụp lại ảnh bằng phim âm bản với một khoảng cách nhất định nhưng độ mở ống kính khác nhau. Rồi rửa trên các tấm phim có kích thước khác nhau 10x15cm, 12x18cm, 20x30cm…Trong trường hợp nạn nhân có nhiều ảnh ở các tư thế khác nhau có thể tiến hành chụp nhiều ảnh để tăng hiệu quả nhận dạng. Đối với xương sọ, người ta cũng đánh dấu các vị trí tương ứng như trên rồi đặt sọ phù hợp với tư thế ảnh chụp. Tiến hành chụp ảnh sọ trên phim âm bản với cùng khoảng cách và độ mở ống kính khác nhau như với ảnh chân dung, rồi rửa phim giống như trên. Sau khi thu được một loạt các phim với các kích cỡ khác nhau của ảnh chân dung nạn nhân và hộp sọ, tiến hành lồng các phim với nhau theo các mốc đã đánh dấu. * Phương pháp nhận dạng bằng lồng ảnh qua gương bán mạ Đây là phương pháp nhận dạng được sử dụng trong trường hợp xương sọ còn nguyên vẹn và người mất tích có ảnh chân dung. Đây là phương pháp áp dụng có nhiều điểm thuận lợi như so sánh đối chiếu trực tiếp, lồng ảnh và xương sọ khá dễ dàng do việc điều chỉnh kích thước và tư thế của sọ theo ảnh chân dung [15]. Phương pháp này được tiến hành như sau: 1. Dùng ảnh chân dung phóng to lên kích thước 20x30cm, dán ảnh lên một chiếc giá đỡ có thể quay và di chuyển lên xuống. 2. Đặt xương sọ vào một chiếc giá đỡ đặc biệt có trục quay ở các góc độ và di chuyển cao thấp. 3. Đặt một máy ảnh thẳng trục với xương sọ và nhìn xương sọ qua gương bán mạ K17 – Sinh học 8
  9. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ 4. Đặt một gương phẳng hướng nhìn ảnh chân dung và phản chiếu lên gương bán mạ. Tiến hành đánh dấu các điểm trên xương hộp sọ: Nhân trung, lỗ ống tai ngoài, cung mày, hai hốc mũi, góc xương hàm…Điều chỉnh xương sọ và ảnh chân dung sao cho các điểm đánh dấu trùng khớp với nhau giữa ảnh và xương sọ bằng cách quan sát gương bán mạ. Điểm chú ý cần quan tâm là hệ thống đèn chiếu phải phù hợp sao cho nổi bật hình ảnh chân dung và xương sọ. Đồng thời sử dụng một máy ảnh đặt thẳng hướng và nhìn thấy xương sọ qua gương bán mạ để có thể chụp được những hình ảnh lồng ghép. * Phương pháp phục chế khuôn mặt từ hộp sọ bằng kỹ thuật vi tính Công nghệ thông tin đã và đang hỗ trợ rất đắc lực trong hầu hết các lĩnh vực của khoa học và đời sống xã hội trong đó có khoa học nhận dạng. Từ những năm cuối thập niên 80 của thế kỷ XX, việc ứng dụng công nghệ thông tin nhằm phục chế khuôn mặt từ hộp sọ đã được tiến hành. Trước khi đưa vào phục chế, các giám định viên phải xác định tuổi, giới tính, chủng tộc, nghiên cứu các mốc tương quan, các chỉ số phần mềm trên khuôn mặt của một lớp cá thể đặc trưng quần thể, phân loại theo tứng lớp, lưu trữ trong máy tính, xây dựng phần mềm chuyên dụng… Ứng dụng công nghệ này cảnh sát Úc đã sử dụng hệ thống nhận dạng tự động có tên F.A.C.E.S (Facial Automated Composition And Editing System) để phục chế lại hình ảnh khuôn mặt hoàn chỉnh một cách rất nhanh chóng và chính xác đáp ứng tốt yêu cầu nhận dạng hình sự. Cảnh sát Canada sử dụng hệ thống nhận dạng có tên C.A.R.E.S (Computer Assisted Recovery Enhancement System) cũng đem lại kết quả rất khả quan [15]. Hiện nay trên thế giới có rất nhiều nước đã mua các phần mềm nhận dạng F.A.C.E.S với các phiên bản mới được nâng cấp làm tăng khả năng nhận dạng và đơn giản hóa trong sử dụng. 1.1.2. Phương pháp nhận dạng qua răng Nguyên lý của phương pháp này dựa trên sự so sánh đối chiếu các đặc điểm răng của cá thể được lưu giữ trong hồ sơ sức khỏe với đặc điểm răng hiện tại của người cần nhận dạng hoặc với các nạn nhân đã chết dựa trên số lượng các răng, tình K17 – Sinh học 9
  10. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ trạng của răng: sâu, hàn răng, các đặc điểm đặc biệt khác như răng khểnh, răng mọc lệch, răng bị gãy… để nhận dạng. Giá trị truy nguyên của phương pháp này rất cao, tuy nhiên yêu cầu phải có hồ sơ răng lưu trữ - điều này không dễ thực hiện nếu không có ý thức thu thập và lưu giữ hồ sơ của từng cá thể vì những đặc điểm này rất dễ bỏ qua. Phương pháp này đã được ủy ban giám định hỗn hợp Việt Mỹ tiến hành thường xuyên trong giám định MIA tại Việt Nam và đem lại kết quả rất cao. 1.1.3. Nhận dạng bằng vân da Đường vân da bàn tay xuất hiện sớm trong thời kỳ phôi thai. Ở người, đường vân đầu tiên hình thành từ tháng thứ 3 của quá trình phát triển phôi thai, nhưng vào khoảng tuần thứ 17-18 đường vân mới xuất hiện đầy đủ. Sự hình thành đường vân liên quan đến các u nệm lòng bàn. U nệm lòng bàn là nơi lòng bàn tay dày lên bởi tổ chức liên kết và mô mỡ dưới da. Nệm bắt đầu xuất hiện ở đầu ngón tay ở tuần thứ 6-7 của thời kỳ phát triển phôi. Trên bàn tay có 11 nệm lòng bàn chia thành 3 nhóm: 5 nệm đầu ngón tay, 4 nệm gian ngón, 2 nệm lớn ở vùng ô mô cái và ô mô út [8, 29]. Những nệm này không phát triển một lúc trong quá trình phôi thai. Các nệm gian ngón II, III, IV hình thành đầu tiên và nổi rõ, rồi đến nệm gian ngón I, tiếp đó là các nệm ô mô cái và ô mô út hình thành, các ngón tay dài dần và xuất hiện nệm đầu ngón tay theo trình tự từ ngón cái đến ngón út. Chúng phát triển nhanh thành những u tròn và choán hết cả phần đầu ngón (đốt 3). Sau đó nệm giảm dần kích thước một cách tương đối so với kích thước lòng bàn, có trường hợp nó thoái hóa gần như không còn thấy dấu tích vào tháng thứ 6. Đường vân hình thành khắp lòng bàn tay và trên các nệm vẽ lên những hình đặc biệt gọi là hoa vân [8]. K17 – Sinh học 10
  11. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ Hình 1.1. Vân da đầu ngón tay Một số tác giả D.A.Dell và CS [8, 29]; S.Kimura và CS cho rằng vân da có đặc tính không thay đổi về hình dạng, chỉ tăng về kích thước theo kích thước phát triển của bàn tay trong suốt đời sống của cá thể. Vân da được quy định không phải do một gen mà do một hệ đa gen di truyền. Mặt khác, vân da được hình thành trong quá trình phát triển đời sống cá thể là kết quả của sự kết hợp các yếu tố đa gen di truyền và không di truyền trong quá trình phát triển của bào thai. Vì vậy, ngay cả hai anh em sinh đôi cùng trứng cũng có thể khác nhau. Điều này không gặp trong xét nghiệm DNA bởi vì hai anh em sinh đôi cùng trứng có cấu trúc di truyền giống hệt nhau. Căn cứ vào đặc điểm đặc trưng về các dạng (kiểu) di truyền dấu vân da (như số lượng xác định đường vân và các chi tiết rất nhỏ về đường vân được phân tích…) mà người ta ứng dụng trong nhận dạng, giám định hình sự. Trải qua lịch sử hàng nghìn năm cho đến ngày nay đã chứng minh vị trí quan trọng của vân da trong nhận dạng cá thể. Ngay từ thế kỷ thứ VII, người Trung Hoa đã biết dùng ngón tay điểm chỉ vào các văn kiện mang tính chất hành chính, điều đó chứng tỏ rằng lúc đó người ta đã nhận thức được sự khác biệt giữa các dấu vân tay của mỗi người. Tuy nhiên, việc nghiên cứu dấu tay một cách khoa học thì mãi đến cuối thế kỷ thứ XIX mới được thực hiện một cách nghiêm túc [10, 11, 12]. Vân da được mô tả một cách có hệ thống đầu tiên vào đầu những năm 1900, nó được xem là một trong những đặc tính không biến đổi của mỗi cá thể. Năm 1987, một viên K17 – Sinh học 11
  12. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ chức người Anh làm việc tại Ấn Độ đã lấy dấu vân tay của nhiều người thuộc các thành phần xã hội khác nhau và đã phát hiện được những trường hợp man trá. Năm 1889, Hăng-Ri-Phon, một bác sỹ người Anh đã nghiên cứu dấu vân tay của nhiều người và đi đến kết luận: “Dấu tay không có sự thay đổi trong suốt cuộc đời con người” [10, 11]. Đến cuối thế kỷ thứ XIX, những nghiên cứu của Galton với hai cuốn sách “Về các dấu tay” và “Cách sắp xếp và sử dụng dấu tay” [8] đã khẳng định vị trí khoa học của vân tay với tư cách là một khoa học hình thái và vân tay học trong vòng hàng trăm năm qua đã là trợ thủ đắc lực của ngành hình sự trên toàn thế giới. Ngày nay mọi người đều quen với khái niệm nhận dạng cá thể bằng vân da và thừa nhận khả năng nhận dạng của chúng. Trong số các kỹ thuật nhận dạng các cá thể, vân da thường được áp dụng rất có hiệu quả. Đây là phương pháp mà tất cả các cơ quan cảnh sát hình sự trên thế giới cũng như ở Việt Nam vẫn đang sử dụng [3]. Tính đa dạng của con người thể hiện một phần qua những vân tay riêng, cho phép xác định từng người một cách chính xác. Trong lĩnh vực hình sự, việc nhận dạng và xác định chính xác cá thể trở nên dễ dàng khi khi chúng ta có đầy đủ dấu vân da của tất cả mười ngón tay và ngón chân. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có những nhược điểm của nó là mất rất nhiều thời gian do phải tìm ra một người trong hệ thống lưu giữ hàng triệu cá thể. Ở Việt Nam, năm 1996 Bộ Công an đã nhập hệ thống nhận dạng vân da “Morpho VAFIS” của Pháp, đến năm 2005 sản phẩm công nghệ nhận dạng dấu vân da của Tổng cục kỹ thuật – Bộ Công an nghiên cứu và phát triển mang tên C@FRIS ra đời đã thực sự giúp cho công việc so sánh vân da trở nên nhanh chóng và dễ dàng hơn. Tốc độ tra cứu vân tay 10 ngón của một đối tượng chỉ mất khoảng 30 giây [3]. 1.1.4. Nhận dạng cá thể bằng các yếu tố di truyền có bản chất Protein Với dấu vết máu tìm thấy trên hiện trường vụ án thì điều quan trọng nhất phải trả lời đó là vết máu của hung thủ hay của nạn nhân. Nếu dấu vết được tìm thấy trên kẻ tình nghi thì điều quan trọng phải xác định đó có phải là máu của nạn nhân không và dấu vết máu trên người nạn nhân có phải từ kẻ tình nghi hay không. Vì vậy, trong xét nghiệm dấu vết sinh học phải tìm ra sự phù hợp giữa bằng chứng K17 – Sinh học 12
  13. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ ở hiện trường vụ án với một người trong nhóm đối tượng tình nghi. Sự phù hợp sinh học giữa mẫu sinh phẩm ở hiện trường vụ án và mẫu sinh phẩm lấy của đối tượng tình nghi sẽ thiết lập một mối quan hệ thông qua việc xác định những đặc điểm di truyền nổi bật về mặt sinh học giữa người này và người khác trong quần thể. 1.1.4.1. Xác định nhóm máu Xác định nhóm máu thông thường trong lĩnh vực hình sự được sử dụng để trả lời phần lớn các câu hỏi thường gặp trong giám định các mẫu sinh học, đó là mẫu máu này thuộc về ai trong số đối tượng nghi ngờ? Việc ứng dụng hệ thống nhóm máu trong nhận dạng cá thể dựa trên sự khác biệt về hệ thống nhóm máu giữa cá thể này so với cá thể khác. Năm 1900, Landsteiner đã phát hiện ra hệ thống nhóm máu ABO. Đây là hệ thống nhóm máu cơ bản nhất trong lĩnh vực xét nghiệm nhận dạng dấu vết sinh học. Trên cơ sở phân tích hiện tượng ngưng kết của máu người khi trộn lẫn với nhau, người ta đã xác định được sự tồn tại của các nhóm chất đặc hiệu trên màng hồng cầu (ngưng kết nguyên) và những ngưng kết tố (agglutinin) nằm ở huyết thanh của những người có nhóm máu khác nhau. Trong hệ nhóm máu ABO, có bốn kiểu hình là A, B, O và AB. Trong huyết thanh của người mang nhóm máu A có ngưng kết tố là β – làm ngưng kết hồng cầu nhóm B và ngược lại, ngưng kết tố nằm trong huyết thanh của người mang nhóm máu B là α – làm ngưng kết hồng cầu nhóm máu A. Những người mang nhóm máu O, trong huyết thanh của họ có cả hai loại ngưng kết tố α và β làm ngưng kết cả hồng cầu nhóm A và hồng cầu nhóm B. Còn những người mang nhóm máu AB, trong huyết thanh của họ không có ngưng kết tố [18, 20]. Kháng nguyên nhóm máu A, B hay O đó là những hợp chất đặc hiệu glycoprotein tồn tại trên màng hồng cầu. Người ta cũng nhận thấy rằng di truyền nhóm máu hệ ABO mang tính độc lập và không bị ảnh hưởng bởi môi trường. Gen quy định nhóm máu ở người được truyền từ cha mẹ sang con ngay từ khi hình thành hợp tử và nó bền vững trong suốt cả cuộc đời. Tỷ lệ xuất hiện mỗi nhóm máu trong các quần thể khác nhau là khác nhau. Ví dụ người Anh ở Luân Đôn, tỷ lệ nhóm máu O chiếm 44.4%, nhóm A chiếm 42.8%, nhóm B chiếm 9.6% và nhóm AB chiếm K17 – Sinh học 13
  14. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ 3.2%. Người Bắc Kinh, Trung Quốc nhóm máu O chiếm 30.7%, nhóm A chiếm 25.1%, nhóm B chiếm 34.2% và nhóm AB chiếm 10% [18]. Sau khi phát hiện ra hệ nhóm máu ABO, các nhà khoa học còn tìm được nhiều hệ nhóm máu khác như Rh, MN, Lewis, Duffy, hệ thống P… Các yếu tố di truyền này được sử dụng trong xác định quan hệ huyết thống với 15 đến 17 chỉ tiêu về máu hoặc trong hình sự nhằm phân tích loại trừ các cá thể liên quan giúp ích rất nhiều trong công tác điều tra, phá án, xác định tội phạm trong một thời gian dài và cho đến tận ngày nay. 1.1.4.2. Xác định một số nhóm protein trong huyết thanh Sau khi phát hiện ra nhóm máu ABO, các nhóm máu khác cũng lần lượt được tìm ra. Người ta cũng biết rằng yếu tố nhóm máu không chỉ có trong huyết thanh mà còn có trong các tế bào khác của cơ thể và có trong dịch thể như nước bọt, tinh dịch…và qua đó đã cho chúng ta những khái niệm rộng hơn về sự khác biệt cá thể có tính di truyền nằm trong huyết thanh, trên tế bào máu (hồng cầu), trên các tế bào trong các cơ quan và trong các chất tiết. Trong số những protein trong huyết thanh của người, có một số loại từ lâu người ta vẫn coi là giống nhau ở mọi cá thể. Nhưng từ sau năm 1955, nhờ sử dụng kỹ thuật điện di trên gel tinh bột, Smithies đã mở rộng thêm khái niệm về nhóm đối với protein trong huyết thanh. Bằng phương pháp điện di của Smithies, người ta đã phát hiện ra rằng có những loại protein biểu hiện dưới cấu trúc đa dạng trong cùng một loài, đặc tính này cho phép phân loại các cá thể theo những nhóm huyết thanh khác nhau. Những marker nhóm huyết thanh đã được phát hiện bằng điện di trên gel tinh bột đó là hệ thống haptoglobin (Hp), hệ thống transferrin, hệ thống α2 globulin, hệ thống Group Specific. Bên cạnh các nhóm huyết thanh được phát hiện bằng kỹ thuật điện di còn có những hệ thống nhóm huyết thanh khác được phát hiện bằng kỹ thuật kết tủa trên thạch với huyết thanh miễn dịch đặc hiệu như hệ thống nhóm γ-globulin, hệ thống nhóm β-lipoprotein… Hệ thống nhóm máu cũng như hệ thống các marker enzyme và protein được tìm ra đã trở thành công cụ hữu ích cho công tác nhận dạng dấu vết sinh học. K17 – Sinh học 14
  15. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ 1.1.4.3. Xác định nhóm enzyme Enzyme có trong mọi tế bào sống, có bản chất protein, xúc tác cho hầu hết các phản ứng hóa học xảy ra trong cơ thể sống, nó còn được gọi là chất xúc tác sinh học. Những thành tựu đạt được trong nghiên cứu về enzyme đã cho phép người ta xác định được tính đa hình của chúng và nhận thấy enzyme đa hình không những có vai trò lớn trong chẩn đoán và điều trị bệnh tật mà nó còn có giá trị trong nhận dạng. Các enzyme có giá trị trong nhận dạng có thể kể đến như: Gen mã hóa cho phosphatase acid trên màng hồng cầu gồm 3 alen khác nhau với số cá thể dị hợp tử chiếm tới 98%, hay các enzyme như adenylate kinase (AK), lactatdehydrogenase, 6- phosphoglucomutase (PGM) cũng là những enzyme được sử dụng thông qua kỹ thuật điện di để xác định cá thể. Cũng giống như hệ thống nhóm máu hay hệ thống protein huyết thanh, các enzyme cũng có tần suất phân bố nhất định trong quần thể. Những tần suất này mang tính đặc trưng quần thể. 1.2. DNA trong nhận dạng pháp y, khoa học hình sự Vai trò của DNA (vật chất di truyền) được ứng dụng ngày một nhiều trên các lĩnh vực trong đó có điều tra hình sự, giám định pháp y. DNA đã thực sự là công cụ không thể thiếu được trong điều tra phá án. Ứng dụng cụ thể của nó trong việc truy nguyên thủ phạm của một vụ án thông qua các dấu vết thu được ở hiện trường, nhận dạng nạn nhân trong mất tích, thảm họa hay xác định mối quan hệ huyết thống… Các phòng thí nghiệm sử dụng kỹ thuật DNA trong nhận dạng đều thông qua các đặc điểm đặc trưng của DNA như tính đa hình về chiều dài của các đoạn DNA nhân hay tính đa hình về trình tự D-loop của DNA ty thể. 1.2.1. Cơ sở khoa học của phân tích DNA nhân trong nhận dạng cá thể Người đầu tiên đặt nền móng cho ngành di truyền học là Mendel. Ông là người đầu tiên phát hiện ra các quy luật di truyền. Mendel đã gọi những đặc điểm được truyền từ thế hệ này qua thế hệ khác là “nhân tố di truyền”, mà sau này được gọi là gen. Các công bố của ông thể hiện ở bài viết “Các thí nghiệm lai ở thực vật” năm 1865. Ngược với những quan điểm trước đây, người ta cho rằng các đặc điểm của bố mẹ hòa lẫn với nhau ở đời con [4]. K17 – Sinh học 15
  16. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ Đối với tế bào của người, DNA nằm trên những nhiễm sắc thể trong nhân (gọi là DNA nhân). Bộ gen của con nguời có 23 cặp NST trong đó có 22 cặp NST thường và 1 cặp NST giới tính. Nam giới có cặp NST giới tính XY liên kết với nhau, còn ở nữ giới là XX. Xét nghiệm nhận dạng cá thể người chủ yếu được thực hiện bằng cách sử dụng các marker DNA nằm trên các NST trong nhân tế bào và trên NST Y (di truyền theo dòng cha). Còn xác định giới tính bằng cách sử dụng các marker trên NST giới tính. Các gen trên DNA trong cặp NST quy định các tính trạng khác nhau của cơ thể. Nó được duy trì trong mỗi thế hệ và được di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác. Con cái bao giờ cũng thừa hưởng các đặc tính di truyền thông qua 23 NST từ tinh trùng của bố và 23 NST từ tế bào trứng của mẹ [25, 26]. Đó là cơ sở để xác định quan hệ huyết thống ở người. Ngày nay, các nhà khoa học đã tìm thấy sự khác biệt trên phân tử DNA dùng để phân biệt người này với người khác (xác định đặc trưng cá thể). Phương pháp “dấu ấn điểm chỉ DNA” (DNA fingerprinting) đầu tiên được phát triển bởi Alec Jeffreys, ông đã tiến hành kiểm tra rất nhiều vùng DNA của bộ gen người cùng một lúc. Kết quả thu được là dạng DNA có rất nhiều băng. Sự phức tạp và đa dạng của nó làm người ta liên tưởng đến một dấu ấn điểm chỉ và nó chỉ có thể duy nhất đối với một cá thể (trừ hai anh em sinh đôi cùng trứng). Vì tính phức tạp của các băng DNA, người ta đã quyết định chỉ tiến hành xét nghiệm theo các vùng (locus) di truyền nhất định. 1.2.2. Đa hình trong trình tự DNA Trình tự DNA có hai loại đa hình [2, 25, 27]: * Đa hình theo trình tự: Các gốc nucleotide trong đoạn DNA được sắp xếp một cách ngẫu nhiên không theo quy luật. Ví dụ: tại locus A ta có trình tự: Ở cá thể thứ nhất: - AGACTGCTAG - Ở cá thể thứ hai: - AGCCTGCGAG - Tại vị trí số 3 và vị trí số 8 của hai cá thể có sự khác nhau. * Đa hình theo chiều dài: K17 – Sinh học 16
  17. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ - Đa hình theo chiều dài do khác nhau số lần lặp lại: Một số gốc nucleotide được lặp đi lặp lại nhiều lần trên chiều dài của đoạn DNA (Variable number tandem repeat – VNTRs). Ví dụ: Cá thể thứ nhất: - ATAT ATAT ATAT - à 3 đoạn lặp ATAT. Cá thể thứ hai: - ATAT ATAT ATAT ATAT - à 4 đoạn lặp ATAT. - Đa hình theo chiều dài do khác nhau vị trí cắt bởi enzyme giới hạn (Restriction fragment length polymorphism – RFLP): Các enzyme giới hạn cắt DNA tại các vị trí nhận biết đặc trưng nhất định. Các vị trí này là các trình tự nucleotide đặc trưng, thường từ 4 – 8 nucleotide. Điểm đặc biệt của trình tự nhận biết là hoàn toàn giống nhau trên hai sợi bổ sung khi chúng được đọc theo chiều 5’- 3’. Việc cắt bằng các enzyme giới hạn tạo ra các đoạn dài ngắn khác nhau và được phân tích thông qua kỹ thuật RFLP. Những trạng thái khác nhau của mỗi gen hoặc mỗi locus được gọi là alen. Mỗi cá thể lưỡng bội đều nhận được 2 alen, một alen từ bố và một alen từ mẹ. Tuy nhiên, trong quá trình hình thành và phát triển của loài và cá thể, sự biến đổi trình tự nucleotide trên sợi kép DNA đã xảy ra, do vậy đối với mỗi locus gen người ta đã xác định được rất nhiều alen [4, 9, 21, 22, 23]. Công thức chung để tính số lượng kiểu gen trong quần thể như sau: n(n+1) X= 2 X: số kiểu gen có trong quần thể; n: số lượng alen của locus. Đối với locus có 10 alen, số lượng kiểu gen của các cá thể theo lý thuyết là: 10(10+1)/2 = 55. Trong đó có 10 kiểu gen đồng hợp tử và 45 kiểu gen dị hợp tử, Tổ hợp của 2 locus gen có 7 alen và 10 alen, số lượng kiểu gen thu được là: - Locus 7 alen, số kiểu gen: X1 = 7x8/2 = 28 - Locus 10 alen, số kiểu gen: X2 = 10x11/2 = 55 - Tổ hợp 2 locus X1 x X2 = 28 x 55 = 1540 kiểu gen. Theo cách tính toán như trên, tổ hợp của 10 locus, khả năng hàng tỷ cá thể mới có hai cá thể có kiểu gen giống nhau. Chính cơ sở của sự khác nhau trong trình K17 – Sinh học 17
  18. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ tự nucleotide của các alen trong cùng locus của các phân tử DNA trên các NST là cơ sở cho giám định gen hình sự để truy nguyên cá thể và giám định huyết thống. 1.2.3. Phương pháp phân tích DNA trong nhận dạng pháp y 1.2.3.1. Phương pháp lai DNA – DNA Đây là phương pháp mà đoạn DNA trong mẫu xét nghiệm có thể được nhận biết bằng đoạn DNA nhân tạo gọi là đầu dò DNA (DNA probe) có trình tự bổ sung. Thông thường đoạn đầu dò có chiều dài 30-100bp. DNA sợi kép của mẫu cần xét nghiệm được biến tính thành hai sợi đơn bằng nhiệt hoặc kiềm – liên kết hydro bị đứt nhưng các liên kết phosphodiester của khung DNA không bị ảnh hưởng. Mẫu sau khi biến tính được làm lạnh nhanh để phân tử DNA không hồi tính mà vẫn giữ ở trạng thái sợi đơn. DNA này được gắn vào màng (màng nitrocellulose hoặc nylon) ở nhiệt độ cao. Sau đó, mẫu được ủ với đầu dò DNA đã biết trình tự và được đánh dấu phóng xạ hoặc huỳnh quang. Nếu trình tự nucleotide của DNA của mẫu cần xét nghiệm bổ sung với trình tự của đầu dò thì chúng sẽ liên kết với nhau. Sản phẩm lai có thể được phát hiện bằng máy chụp X – quang hoặc có thể nhìn thấy trực tiếp qua film [1, 2, 25]. 1.2.3.2. Phương pháp RFLP Những nghiên cứu trong lĩnh vực di truyền cá thể đã chứng minh rằng, phân tử DNA có các đoạn trình tự nucleotide mang tính đặc trưng cá thể. Khi sử dụng enzyme giới hạn cắt DNA của từng cá thể thành những đoạn có kích thước phân tử nhỏ hơn, sau đó so sánh chúng với nhau trên gel điện di người ta thấy rằng những cá thể khác nhau thu được những băng dài ngắn khác nhau [23]. Sản phẩm DNA sau điện di được chuyển lên màng nylon và lai với các đầu dò khác nhau, kết quả lai được hiện lên trên film cho thấy những đặc trưng của mỗi cá thể khác nhau. Phương pháp này được gọi là phân tích đa hình độ dài đoạn DNA được cắt bằng enzyme giới hạn – RFLP. Năm 1975, Southern E.M. [2] là người đầu tiên đã chuyển DNA từ gel lên màng lai nitrocellulose từ đó có thể nhận biết các đoạn DNA khác nhau của bộ gen được cắt bởi các enzyme giới hạn. Năm 1980, Wyman và White đã phát hiện ra các K17 – Sinh học 18
  19. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ đoạn lặp và đến những năm 1990 của thế kỷ XX người ta đã phát hiện ra trên 3000 đoạn DNA đa hình trong bộ gen của người. Một số đoạn DNA đa hình trong số đó đã được sử dụng cho khoa học hình sự để xác định huyết thống và nhận dạng cá thể người. Phương pháp RFLP lần đầu tiên được áp dụng thành công trong lĩnh vực hình sự vào năm 1983 ở Anh để phân tích mẫu DNA tinh dịch của tội phạm trong một vụ án [23]. Tuy nhiên, phương pháp này có những hạn chế khi áp dụng trong lĩnh vực khoa học hình sự do: 1. Phương pháp RFLP đòi hỏi mẫu DNA phải nguyên vẹn với một lượng mẫu lớn (ít nhất là 50ng) 2. Phóng xạ là một yếu tố độc hại mà không phải bất kỳ một phòng thí nghiệm nào cũng có đủ cơ sở vật chất để tiến hành. 3. Phân tích RFLP rất phức tạp và mất nhiều thời gian (từ 4 – 8 tuần mới đọc được kết quả của 4 locus gen VNTR khác nhau). 4. Phương pháp RFLP không phân tích được toàn bộ các alen của các locus gen VNTR. 1.2.3.3. Các phương pháp phân tích DNA dựa trên kỹ thuật PCR Phương pháp AFLP: Phương pháp AFLP [2, 25] là một kỹ thuật sử dụng enzyme giới hạn cắt sản phẩm PCR thành các đoạn dài, ngắn khác nhau, sau đó điện di trên gel agarose và nhuộm bằng ethidium bromide, sự khác biệt về kích thước các đoạn DNA của hệ gen được phát hiện một cách dễ dàng hơn. Phương pháp này khắc phục được nhược điểm của phương pháp RFLP bởi vì chỉ cần một lượng DNA rất nhỏ ban đầu (nanogram) chúng ta có thể xác định đa hình bằng cách nhân bội đoạn đó lên bằng PCR sau đó cắt bằng các enzyme giới hạn thích hợp. Sử dụng phương pháp này, người ta đã xác định một cách dễ dàng 6 kiểu gen trong hệ thống nhóm máu ABO là: AA, AB, OO, AO, BO, BB [25]. Kỹ thuật giải trình tự gen: Có hai phương pháp giải trình tự gen: - Giải trình tự theo phương pháp hóa học K17 – Sinh học 19
  20. Luận văn tốt nghiệp Vũ Văn Quỳ Năm 1977, Maxam và Gilbert lần đầu tiên phát minh phương pháp giải trình tự DNA theo phương pháp hóa học [2]. Nguyên lý của phương pháp dựa trên sự biến tính DNA thành các mạch đơn và xử lý bằng các hóa chất hóa học nhằm phân hủy đặc trưng một loại nucleotide của mạch DNA đã đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ, tạo các đoạn oligonucleotide có chiều dài hơn kém nhau một nucleotide. Sau đó, các đoạn này được phát hiện bằng cách điện di trên gel polyacrylamide, đọc kết quả điện di bằng máy đọc phóng xạ. - Giải trình tự theo phương pháp enzyme Cũng vào năm 1977, Sanger và cs đã công bố phương pháp giải trình tự DNA khác với phương pháp của Maxam và Gilbert. Đó là phương pháp sử dụng enzyme hay phương pháp dideoxynucleotide [2]. Đặc trưng của phương pháp này là sử dụng dideoxynucleotide để làm ngừng tổng hợp các mạch đơn DNA một cách ngẫu nhiên. Trong phản ứng sử dụng các thành phần như PCR bình thường nhưng có bổ sung khoảng 1% một trong bốn loại dideoxynucleotide – ddNTP (ddATP, ddGTP, ddCTP, ddTTP) cho mỗi loại phản ứng. Các dideoxynucleotide mất nhóm OH ở vị trí 3’, do đó khi mạch đơn DNA đang tổng hợp được gắn một ddNTP không có gốc oxy ở vị trí 3’ sẽ làm cho mạch DNA đang tổng hợp bị ngừng lại. Mỗi loại phản ứng được thực hiện trong một ống riêng rẽ. Tỷ lệ giữa hàm lượng dNTP và ddNTP làm cho quá trình tổng hợp DNA thỉnh thoảng mới có 1 ddNTP được sử dụng ngẫu nhiên, làm phản ứng tổng hợp đoạn DNA đó bị dừng lại. Kết quả đã tạo ra các đoạn oligonucleotide hơn kém nhau 1 nucleotide và được phát hiện trên gel polyacrylamide [2]. 1.3. STR sử dụng trong nhận dạng cá thể người 1.3.1. Khái niệm các đoạn lặp và STR Khi nghiên cứu về cấu trúc DNA, người ta phát hiện thấy nhiều gen của sinh vật nhân chuẩn và một số sinh vật nhân sơ mang các đoạn không mã hóa xen giữa các đoạn mã hóa. Đoạn mã hóa được gọi là exon, đoạn không mã hóa được gọi là intron. Thông thường, các đoạn intron chứa các trình tự lặp lại. Các trình tự DNA lặp lại này khác nhau về kích thước và mang tính đặc trưng về chiều dài các đơn vị K17 – Sinh học 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học
320 tài liệu
1253 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
5=>2