Tài liệu XÁC ĐỊNH DẤU VÂN TAY ADN pot

DNA của tất cả mọi sinh vật đều giống nhauSự khác nhau duy nhất giữa các cá thể trong cùng một loài là trình tự các cặp base Mọi cá thể có thể được nhận dạng duy nhất dựa trên trình t

Hà Nội - 6/2012

1

Khái niệm

Cơ sở khoa học

Phương pháp tiến hành

Các ứng dụng 4

1

2

3

2

Xác định vân tay DNA

DNA của tất cả mọi sinh vật đều giống nhau

Sự khác nhau duy nhất giữa các cá thể trong

cùng một loài là trình tự các cặp base

Mọi cá thể có thể được nhận dạng duy nhất

dựa trên trình tự các cặp base

Nhưng có hàng tỷ cặp base

Công việc nhận dạng

cá thể gặp

khó khăn

4

Phương pháp đơn giản hơn ???

Dựa vào các mô

hình lặp

lại tron g ADN

Dựa vào

các mô

hình lặp lại tron

g ADN

5

 Các mô hình lặp lại không biểu diễn “ dấu vân tay ” của một cá thể

 Nhưng chúng có thể khẳng định được rằng liệu hai mẫu DNA là từ một người, từ hai người có liên quan huyết thống hay từ hai người không có quan hệ gì

 Các nhà khoa học sử dụng một số lượng nhỏ các trình tự DNA có sự biến đổi giữa các cá thể để

phân tích những khả năng liên hệ có thể có

6

* Số base trong một đơn vị lặp lại có thể từ 2 đến hàng trăm Dựa vào số base trong đơn vị lặp lại chia ra các loại chỉ thị sau:

- Số base trong một đơn vị lặp lại nhỏ hơn 5 gọi là chỉ thị

SSR (Simple Sequence Repeats, hay Microsatellite)

- Số base trong một đơn vị lặp lại từ 5-25 gọi là chỉ thị STR (Short Tandem Repeats)

- Số base trong một đơn vị lặp lại lớn hơn 25 gọi là chỉ thị

VNTR (Variable Number Tandem Repeats)

7

Dựa vào các ADN tiểu

vệ tinh (minisatellite)

Dựa vào các ADN vi vệ tinh (microsatellite)

Các loại xét nghiệm dấu vân tay ADN

8

 AND Minisatellite

- Đó là các trình tự base lặp lại trong intron gọi là các

tiểu vệ tinh

- Có mặt ở trên 1000 vị trí trong hệ gen của con người

- Số lần lặp các đoạn là đặc trưng cho từng người

- Các ADN minisatellite có đặc trưng là không diễn ra hoạt động phiên mã

9

 AND Minisatellite

- Các VNTRs này có thể nằm rải rác tại

nhiều vị trí trên bộ gen gọi là tiểu vệ tinh

đa vị trí (multilocus minisatellite) hoặc có thể nằm tại một vị trí trên bộ gen gọi là

tiểu vệ tinh đơn vị trí (single-locus minisatellite)

10

 ADN Microsatellite

- Số base trong một đơn vị lặp lại nhỏ hơn 5 gọi

là chỉ thị SSR (Simple Sequence Repeats, hay Microsattelite)

- Số base trong một đơn vị lặp lại từ 5-25 gọi là chỉ thị STR (Short Tendem Repeats)

11

ADN Microsatellite

• Khối các đoạn lặp 2 Nu là phổ biến nhất ( 0,5% genome ) : trong đó lặp cặp CA/GT là phổ biến và có tính đa hình cao, cặp AT/TA và cặp AG/TC thì phổ biến còn cặp CG/GC thì hiếm gặp.

Khối các đoạn lặp 1 Nu : trong đó lặp A và T thì rất phổ biến còn lặp G và C thì rất hiếm

• Ta có:

- Mononucleotide SSR (A)11 -AAAAAAAAAAA -

- Dinucleotide SSR (GT)6 -GTGTGTGTGTGT -

- Trinucleotide SSR (CTG)4 -CTGCTGCTGCTG -

- Tetranucleotide SSR (ACTC)4 -ACTCACTCACTCACTC- -

12

 Các loại trình tự của ADN Microsatellite:

Trong mỗi cơ thể sẽ tồn tại hai trạng thái của các đoạn trình tự lặp là đồng hợp và dị hợp:

• Đồng hợp tử ( Homozygous ) : Số lần lặp ở locus satellite là giống nhau do đó chiều dài đoạn lặp là như nhau

…CGTAGCCTTGCATCCTTCTCTCTCTCTCTCTATCGGTACTACGTGG…

…CGTAGCCTTGCATCCTTCTCTCTCTCTCTCTATCGGTACTACGTGG…

13

 Các loại trình tự của ADN Microsatellite:

• Dị hợp tử ( Heterozygous ): Hai alen ở locus satellite có số lần lặp lại khác nhau Chiều dài đoạn lặp khác nhau ở hai NST tương đồng.

… CGTAGCCTTGCATCCTTCTCTCTCTCTCTC

T ATCGGTACTACGTGG…

… CGTAGCCTTGCATCCTTCTCTCTCTCTCTC TCTCTATCGGTACTACGTGG …

14

 Dựa vào các tiểu vệ tinh(VNTRs)

- Xét nghiệm dấu vân tay DNA phát hiện các tiểu vệ tinh đa vị trí bằng kỹ thuật phát hiện sự đa hình về chiều dài các đoạn DNA của bộ gen bị cắt bởi enzyme giới hạn gọi là kỹ thuật RFLP (Restriction Fragments Lenght Polymorphism)

- Kỹ thuật được tóm tắt như sau:

15

1 2 3 4

Lấy mẫu máu,tách bạch cầu sau

đó tách chiết

bộ gen nguyên vẹn

của bạch cầu

Mẫu thử nghiệm được điện di,sau đó dùng kỹ thuật thấm Southern (Southern Blotting)

Lai với mẫu dò phóng xạ và đọc được các trình tự base lặp lại

Cắt bộ gen

đã được tách chiết bằng enzym cắt giới hạn

Hinfl

Dựa vào các tiểu vệ tinh(VNTRs)16

17

18

 Dựa vào các vi vệ tinh (microsatellite)

- Xét nghiệm dấu vân tay DNA dựa trên STRs được thực hiện bằng kỹ thuật PCR, nhờ đó mà các mẫu thử dù chứa ít DNA vẫn có thể nhân lên thành nhiều bản sao giống hệt nhau

- Chính nhờ ưu điểm có thể thực hiện thử nghiệm trên mẫu nhỏ, kết quả có độ chính xác cao mà xét nghiệm STRs hiện nay được áp dụng trong nhiều lĩnh vực của pháp y

19

Tách chiết ADN từ các mẫu

thử nghiệm

Điện di phát hiện kích thước của STR được khuếch đại

Khuếch đại các STRs trong mẫu ADN bằng

kỹ thuật PCR với mồi đặc hiệu

Phân tích thống kê dựa trên tần số xuất hiện các allen của các loci STR

Dựa vào các vi vệ tinh (STRs) 20

21

22

23

Xác định mối quan hệ huyết thống

áp dụng trong thực tế để giải quyết các trường hợp xác định huyết thống thông thường cũng như các trường hợp phức tạp hơn như xác định quốc tịch, con rơi…

của bố mẹ nếu biết các mô hình VNTR của con cái Dĩ nhiên càng có nhiều “Dấu vân tay DNA” của con cái thì càng thuận lợi trong việc xây dựng VNTR của bố mẹ cũng như mức độ tin cậy

24

 Nhận dạng tội phạm và khoa học hình sự

• DNA thu được từ các tế bào máu, tóc, da hay những bằng chứng di truyền khác mà tội phạm bỏ lại ở hiện trường được đem so sánh với các mẫu VNTR từ DNA của những người bị tình nghi, từ đó xác định được người đó phạm tội hay vô can

• Các mô hình VNTR cũng rất hữu ích trong việc xác định thân phận nạn nhân trong các trường hợp giết người, hoặc từ DNA bằng chứng được tìm thấy hoặc

từ chính cơ thể nạn nhân

25

 Xác định đặc trưng cá thể

• Khái niệm về việc sử dụng Dấu vân tay DNA như một loại mã di truyền có tính pháp lý để nhận dạng các cá nhân

• Công nghệ này đòi hỏi việc tách chiết DNA, lưu giữ trong file và sau đó phân tích hàng triệu mô hình

VNTRs

26

 Trong chuẩn đoán bệnh

trong sự phát triển của một số bệnh ung thư, chúng là những marker rất hữu ích trong việc

dò tìm, phát hiện ung thư sớm Bởi vì tính đa hình của chúng hữu ích trong sự nghiên cứu các liên kết để định vị những Gen chiụ trách nhiệm về nhiều sự mất trật tự di truyền học

27

28