Đánh giá tính đa hình thái vùng gen ty thể HV1 và HV2 trên một số dân tộc người việt nam

CNG HềA X HI CH NGHA VIT NAM c lp - T - Hnh phỳc PHN I: BI LUN V D NH NGHIấN CU H v tờn thớ sinh: Trn Th Thỳy Hng C quan cụng tỏc: Bnh Vin 19/8 B Cụng an Chuyờn ngnh d tuyn: Húa Sinh y hc Mó s : 62720112 Lý la chn ti, lnh vc nghiờn cu Trong nhng nm gn õy, s phỏt trin mnh m ca Sinh hc phõn t v cụng ngh gen ó em li nhng thnh tu khoa hc cụng ngh ln Mt nhng thnh tu v i nht, ú l vic gii trỡnh t hon chnh b gen ngi (c cụng b trờn hai khoa hc danh ting Nature v Science nm 2001) Cụng trỡnh ny ó m nhng trin vng ht sc to ln cho khoa hc cụng ngh sinh hc núi chung v c bit i vi lnh vc cụng ngh sinh hc y hc núi riờng Cỏc nh khoa hc ó tỡm c bn cht ca hng ngn gen cú liờn quan n bnh tt, a c cỏc phng phỏp chn oỏn, iu tr mi, nhanh v cú hiu qu, to c cỏc loi thuc cha bnh, vcxin th h mi cng nh m trin vng cho liu phỏp gen H gen ngi gm cú hai phn: h gen nhõn (h gen nhim sc th) v h gen t bo cht (h gen ty th) H gen ty th hon chnh ca ngi u tiờn c Anderson v cỏc tỏc gi cụng b nm 1981 H gen ty th vi cỏc c tớnh nh tn s t bin cao, di truyn theo dũng m, khụng tỏi t hp, s lng bn ln v khỏ ng nht ó ang v s l cụng c hu hiu cỏc nghiờn cu v tin húa ngi Ngoi ra, thụng tin v trỡnh t DNA ty th, a hỡnh/t bin DNA ty th cũn c ng dng rng rói chn oỏn bnh ty th, giỏm nh gen, xỏc nh huyt thng, iu tra ti phm v qun lý nhõn sCỏc cụng trỡnh nghiờn cu v DNA ty th Vit Nam cng ó c trin khai nhng nm gn õy, nhiờn, vic gii mó ton b h gen ty th ca cỏc dõn tc ngi Vit Nam nhm ỏnh giỏ s a dng di truyn v tin húa gia cỏc dõn tc cũn l mi Trong quỏ trỡnh hc ti trng i hc Y H Ni thớ sinh cú may mn c tip xỳc vi mt mụi trng lm vic rt chuyờn nghip v vi nhng ngi Thy ln cú nhiu kinh nghim nghiờn cu v gen ti Trng i hc Y H Ni, chớnh iu ny ó gúp mt phn rt quan trng thụi thỳc tụi la chn ti v lnh vc nghiờn cu ny Vỡ vy, chỳng tụi tin hnh nghiờn cu ti: ỏnh giỏ tớnh a hỡnh thỏi vựng gen ty th HV1 v HV2 trờn mt s dõn tc ngi Vit Nam Vi hai mc tiờu chớnh: - Xỏc nh t l mt s SNP (Single Nucleotide Polymorphism) ca vựng gen ty th HV1 v HV2 trờn dõn tc Kinh, Chm, Mng, Khomer ca ngi Vit Nam - Phõn nhúm SNP (Single Nucleotide Polymorphism) c trng theo cỏc dõn tc trờn ca ngi Vit Nam Mc tiờu v mong mun t c ng ký i hc nghiờn cu sinh Khi ng ký i hc nghiờn cu sinh, tụi hiu rng mỡnh ó chn mt ng khú khn, gian kh v y chụng gai phớa trc Cỏi ớch ca cỏc hc viờn ng ký hc nghiờn cu sinh m tụi cng nh cỏc hc viờn khỏc u hng ti l tm bng tin s Nhng vi cỏ nhõn tụi, tm bng tin s y nú ging nh mt t giy thụng hnh cho tụi chm ti ng nghiờn cu khoa hc thc th Hn na, tụi luụn mong mun lm c nhng vic nh bao ngi thy ca tụi ó lm, nhng ngi thy ó nhiu nm xõy dng, phỏt trin B mụn Húa Sinh, Trung tõm nghiờn cu Gen v Protein trng i hc Y H Ni cng nh chuyờn ngnh Húa Sinh ngy cng ln mnh s phỏt trin chung ca nn y hc nc nh Trỏch nhim k tha v phỏt huy truyn thng y gi õy ang t lờn vai lp tr chỳng tụi, nhim v ca chỳng tụi l phi hc nhiu nhiu hn na kh nng gỏnh vỏc trỏch nhim vinh quang ny, v ri hun ỳc thờm ngn la truyn thng truyn li cho th h k tip sau ny Lý la chn c s o to ỳng vy, hin cú rt nhiu c s o to nghiờn cu sinh, mi c s cú mt th mnh riờng Trng i hc Y H Ni l mt nhng trng cú b dy truyn thng nht Vit Nam, ch sau Vn Miu Quc T Giỏm, c thnh lp vo nm 1902, ni õy ó o to khụng bit bao nhiờu nhõn viờn y t cho ton bỏn o ụng Dng V ni õy ngy ngy ngh truyn ni ngh, c truyn ni c cho mói mai sau Tip ni b dy truyn thng y, ngy nay, i hc Y H Ni l ni quy t rt nhiu nhõn ti lnh vc y t, vi quy mụ o to rng rói m chuyờn sõu mi lnh vc lõm sng, cn lõm sng, khoa hc c bn Nh trng cũn liờn kt o to vi nhiu t chc quc t, vi nhiu trng i hc danh ting trờn th gii L mt ngi cú tỡnh cm v c m chỏy bng c tr thnh sinh viờn ca Trng i hc Y H Ni t thi hc ph thụng trung hc, sau tt nghip Trng ph thụng trung hc chuyờn Lờ Hng Phong - Nam nh v c tuyn thng i hc ó bin c m ca tụi tr thnh hin thc, tụi ó chớnh thc c tr thnh sinh viờn Trng i hc Y H Ni, c o to tr thnh bỏc s, thc s c tt nghip t Trng i hc Y H Ni Vỡ vy, la chn mt c s ghi danh hc tp, v mt tỡnh cm, t trỏi tim mỡnh tụi mun la chn trng i hc Y H Ni, ni tụi ó quen bn, quen thy, ni tụi ó c chng kin s i thay v trng thnh ca Nh trng Nhng lý chớnh m tụi np h s d tuyn vo Trng i hc Y H Ni vỡ õy l mỏi trng cú truyn thng hn 110 nm ging dy, nghiờn cu, phc v bnh nhõn vi cỏc thy l giỏo s u ngnh, cỏc c s nghiờn cu c trang b tt s l mụi trng hc thun li nht cho tụi Nhng d nh v k hoch t c mc tiờu mong mun Tụi ng ký hc nghiờn cu sinh khúa XXXIV - h trung nm hon thnh chng trỡnh hc v t c mc tiờu mong mun, tụi d nh s thc hin cụng vic vi k hoch nh sau: 4.1 K hoch v thi gian Ni dung thc hin Hon thnh cng nghiờn cu Bo v cng nghiờn cu Tin hnh thu thp s liu Hon thnh v bo v cỏc Kt qu u mong i Bn cng hon chnh Thỏng 7/2015 cng c thụng qua Thỏng - 9/2015 Thu thp y s liu Cỏc ni dung chuyờn hon chuyờn h tr di s chnh; cỏc chuyờn c hng dn ca cỏc thy cụng nhn Cỏc bng kt qu nghiờn cu X lý s liu Thi gian d kin theo d kin Hon thnh bn tho lun Cỏc chng ni dung theo Thỏng1/2016-12/2017 Nm 2016 2017 Nm 2017 2018 Quý I /Nm 2018 ỏn yờu cu ca lun ỏn B sung, hon chnh lun Cỏc ni dung lun ỏn c ỏn theo ý kin cỏc thy Quý II/Nm 2018 sa cha gúp ý hng dn Lun ỏn hon chnh vi ý Hon chnh lun ỏn kin hng dn, gúp ý ca Quý IV/ 2018 Bo v lun ỏn cỏc thy cỏc chuyờn gia Lun ỏn c cụng nhn Quý IV/ 2018 4.2 K hoch v a im nghiờn cu: Nghiờn cu c thc hin ti Trung Tõm nghiờn cu Gen v Protein, Trng i Hc Y H ni 4.3 K hoch v kinh phớ thc hin: Lun ỏn c thc hin vi s h tr kinh phớ ca ti nhỏnh cp nh nc Nghiờn cu mt s ch s sinh hc, trỡnh t gen ty th ngi Vit Nam trng thnh v t bin gen gõy bnh thalassemia thuc ti nhim v Qu gen ỏnh giỏ c im di truyn ngi Vit Nam Kinh nghim 5.1 Kinh nghim nghiờn cu Ln u tiờn tụi t tay tin hnh mt ti nghiờn cu khoa hc chớnh l lun tt nghip i hc Nghiờn cu mt s yu t nh hng n bnh viờm ph qun phi tr di tui, di s hng dn ca Cụ Thc s Trn Hng Võn B mụn Nhi Trng i hc Y H Ni Sau tt nghip tụi c hc v lm vic ti Bnh vin 19/8, B Cụng an, õy l bnh vin u ngnh ca B Cụng an, nờn Lónh o Bnh viờn rt quan tõm v o to v nghiờn cu khoa hc Chớnh vỡ vy, tụi cú nhiu c hi c tham gia vo mt s ti nghiờn cu cp c s cỏc Thy, cỏc cụ cỏc chỳ, cỏc anh ch ng nghip khoa, bnh vin ch trỡ, ú l nhng cụng vic thit thc giỳp tụi tớch ly kin thc, kinh nghim hu ớch cho bn thõn 5.2 Hiu bit v lnh vc nghiờn cu DNA ty th vi kớch thc 16569 bp, c Anderson v cng s cụng b nm 1981, sau ú c Andrews v cỏc tỏc gi chnh sa li vo nm 1999 õy l b gen ty th ca i din ngi da trng v c coi l trỡnh t chun (trỡnh t i chng) Cho n ó cú hng trm cụng trỡnh nghiờn cu v b gen ty th ngi thuc cỏc chng tc khỏc ó c cụng b Cỏc cụng b ny cho thy trỡnh t DNA ty th ca cỏc chng tc v dõn tc khỏc cú nhng khỏc bit nht nh V cu trỳc, DNA ty th ngi l phõn t DNA mch vũng cú kớch thc 16569 bp, bao gm 37gen, mó húa cho 13 polypeptid tham gia vo chui hụ hp t bo, 22 tRNA, rRNA Khong 7% DNA ty th c gi l vựng iu khin D-loop cha cỏc trỡnh t u cho quỏ trỡnh tỏi bn DNA ty th v cỏc on iu khin cho quỏ trỡnh phiờn mó ca cỏc gen chc nng vựng c mó húa õy c xem l vựng xut hin nhiu t bin nht vi tn s cao hn so vi cỏc vựng khỏc ca DNA ty th, c bit l hai vựng gen HV1 v HV2 Nm 1999, Ivanova v cng s nghiờn cu v s a hỡnh DNA ty th ca 50 ngi Kinh, ó a kt lun ngi Kinh cú ngun gc kộp t ngi Trung Quc v cỏc nhúm qun th ngi Thỏi Indonesia Phan Vn Chi v cng s (2006) nghiờn cu gii mó h gen ty th cỏc tc ngi Vit Nam ó tỡm thy mt s bin i ca DNA ty th thuc vựng iu khin D-loop Nm 2008, Nguyn ng Tụn v cng s, s dng phng phỏp gii trỡnh t gen nghiờn cu a hỡnh DNA ty th ca 78 cỏ th thuc dõn tc Kinh, Ty, Mng ca Vit Nam, ó xỏc nh c 176 v trớ a hỡnh Sahidan Senafi v cng s (2014) nghiờn cu a hỡnh gen HV1 v HV2 trờn cỏc cỏ th ngi Malaysia, ó xỏc nh c nhiu im a hỡnh trờn hai gen HV1, HV2 v ó phõn loi c theo cỏc nhúm n bi F1a, D5b, M10b D kin vic lm v cỏc nghiờn cu tip theo sau tt nghip Vi lun ỏn ny, chỳng tụi hy vng s thu c nhng kt qu mi to tin cho nhng nghiờn cu tip theo s trin khai B mụn Húa Sinh, Trung tõm nghiờn cu Gen v Protein Trng i hc Y H Ni Vi hc v tin s c cụng nhn, tụi s tip tc cụng vic hng ngy ca mỡnh, gúp phn tng cng cht lng chuyờn mụn, m bo cht lng v trin khai cỏc k thut khoa hc mi cho Khoa Húa Sinh, Bnh vin 19/8 ni tụi ang cụng tỏc phc v chm súc sc khe cho ngi bnh xut ngi hng dn Trong quỏ trỡnh hc i hc, Cao hc v sau ny cụng tỏc thớ sinh ó may mn c gp nhng ngi Thy ỏng kớnh, ó giỳp thớ sinh khoa hc, t lm vic v c nhng hiu bit v kin thc xó hi, v s cỏc thy cụ ú cú hai ngi nh hng nht n vic la chn ti nghiờn cu v em mong mun thc hin lun ỏn di s hng dn ca : - TS Trn Võn Khỏnh, Phú Giỏm c Trung tõm nghiờn cu Gen v Protein, Trng B mụn Bnh hc phõn t Trng i hc Y H Ni - GS TS T Thnh Vn, Phú hiu trng Trng i hc Y H Ni, Giỏm c Trung tõm nghiờn cu Gen v Protein, Trng B mụn Húa Sinh Trng i hc Y H Ni Xin kớnh mong hi ng khoa hc xem xột nguyn vng ca thớ sinh Kớnh chỳc cỏc thy cụ hi ng sc khe v hnh phỳc PHN II CNG NGHIấN CU T VN Trong nhng nm qua, s phỏt trin mnh m ca sinh hc phõn t v cụng ngh gen ó em li nhng thnh tu khoa hc cụng ngh v i Mt nhng thnh tu v i nht, ú l vic gii trỡnh t hon chnh b gen ngi Cụng trỡnh ny ó m nhng trin vng ht sc to ln i vi lnh vc y hc Cỏc nh khoa hc ó tỡm c bn cht ca hng ngn gen cú liờn quan n bnh tt, a c cỏc phng phỏp chn oỏn, iu tr mi, nhanh v cú hiu qu H gen ngi gm cú hai phn: h gen nhõn (h gen nhim sc th) v h gen t bo cht (h gen ty th) H gen nhõn cú kớch thc ln khong 3,2 t bp, ú h gen ty th cú kớch thc nh hn rt nhiu ln 16569 bp Vic nghiờn cu h gen ty th ngi khụng nhng cú ý ngha quan trng chn oỏn, iu tr cỏc bnh di truyn ty th m cũn l cụng c hu hiu nghiờn cu mi quan h di truyn, tin húa ca qun th ngi Vựng siờu bin HV1, HV2 (Hypervariable region 1, 2) l on DNA nm vựng iu khin ca DNA ty th õy l vựng cú tn s t bin cao nht h gen ty th ngi [1] Do ú, ó cú nhiu nghiờn cu trung tỡm hiu v mi liờn h ca nú vi cỏc loi bnh tt nh l bnh ung th, bnh di truyn, bnh v c, bnh thn kinh Hin nay, ngi ta ó thng kờ c trờn 150 bnh di truyn khỏc DNA ty th quyt nh [2] Cỏc bnh ri lon DNA ty th thng c biu hin a dng, liờn quan n ri lon quỏ trỡnh tng hp protein hoc chỳng cú th n thun ch l cỏc biu hin ca s t bin im cỏc nucleotid Nh vy, tớnh a hỡnh/ t bin ca DNA ty th cú liờn quan n nhiu loi bnh tt khỏc Vỡ vy, cỏc kt qu nghiờn cu v tớnh a hỡnh ca DNA ty th l c s khoa hc cn thit cho nhng nghiờn cu bnh lý di truyn liờn quan n DNA ty th Trong nhng nm gn õy, hng nghiờn cu s dng DNA ty th nh mt ch th sinh hc ang phỏt trin nhanh DNA ty th vi nhng c im u th ca mỡnh nh tn s t bin cao, di truyn theo dũng m, khụng tỏi t hp, s lng bn ln v khỏ ng nht ó, ang v s l cụng c hu hiu cỏc nghiờn cu v y hc, sinh hc phõn t v di truyn hc[3] Ngoi ra, h gen ty th, c bit l vựng iu khin D-loop vi hai on siờu bin HV1, HV2 vi tc tin húa nhanh, ú cỏc thụng tin v trỡnh t, s a hỡnh ca vựng ny c quan tõm nghiờn cu nhiu nht Vit Nam l mt quc gia a dõn tc vi 54 dõn tc anh em, vy vic nghiờn cu c im ngun gc ca mi dõn tc v mi liờn quan gia cỏc dõn tc l mt vic lm cn thit Vit Nam, cỏc nghiờn cu v DNA ty th ngi, vựng iu khin D - loop v c bit l hai vựng siờu bin HV1, HV2 ó c trin khai nhng nm gn õy, nhiờn nhng thụng tin v trỡnh t, a hỡnh/t bin ca DNA ty th cũn l mi, mang tớnh cp bỏch, cú ý ngha khoa hc v thc tin cao Vỡ vy, ti nghiờn cu ny c tin hnh nhm mc ớch: - Xỏc nh t l mt s SNP (Single Nucleotide Polymorphism) ca vựng gen ty th HV1 v HV2 trờn dõn tc Kinh, Chm, Mng, Khomer ca ngi Vit Nam - Phõn nhúm SNP (Single Nucleotide Polymorphism) c trng theo cỏc dõn tc trờn ca ngi Vit Nam 10 Chng TNG QUAN TI LIU 1.1 Nghiờn cu tớnh a hỡnh thỏi n nucleotid (SNP) 1.1.1 H gen ngi H gen ngi gm cú hai phn: h gen nhõn (h gen nhim sc th, kớch thc 3,2 t bp) v h gen t bo cht (h gen ty th, kớch thc 16569 bp) H gen ca ngi c gii trỡnh t v cụng b trờn hai khoa hc danh ting Nature v Science vo thỏng nm 2001 ó to mt ct mc vụ cựng quan trng sinh hc phõn t Trỡnh t h gen sau ú ó c cụng khai cỏc nh khoa hc trờn khp th gii cú th tip cn v cựng s dng Trỡnh t u tiờn ny c xem l trỡnh t chun hay trỡnh t tham chiu giỳp chỳng ta tip tc n vi nhng nghiờn cu sõu hn v s a dng ca h gen ngi (Genome diversity) m ch yu l s a hỡnh n nucleotide, cng nh nghiờn cu v h gen hc chc nng (Functional Genomics) hay Protein hc (Protenomics) mang tớnh quyt nh cho s phỏt trin cỏc ng dng y hc, di truyn sau ny 1.1.2 a hỡnh n nucleotid (Single Nucleotid Polymorphism - SNP) H gen ngi cú nhng bin th di truyn khỏc ó lm nờn s khỏc bit gia ngi ny vi ngi Kt qu quan trng nht sau cú bn gen ngi cho chỳng ta thy rng, cỏc chng tc, cỏc cỏ th ngi ging n 99,9% v ch khỏc mt t l rt nh (0,1%) v cu trỳc h gen Tuy nhiờn, phn khỏc bit rt nh ny li cú ý ngha quyt nh i vi c im nhõn chng hc ca mt dõn tc, l yu t di truyn liờn quan n sc khe ca c dõn tc v mi cỏ th Trong 0,1% khỏc bit gia hai ngi thỡ cú n hn 80% l cỏc im a hỡnh ti nhng v trớ nucleotid nht nh ó lm thay i mó di truyn, nhng im khỏc bit ú c gi l nhng im a hỡnh n nucleotid (Single Nucleotid Polymorphisms - SNP) SNP l loi bin i di truyn ph bin nht, i din cho s khỏc bit mt nucleotid h gen ngi Cỏc dng a hỡnh n nucleotid cú th xut hin vựng mó húa, vựng khụng mó húa protein hoc vựng gia hai khu vc mó húa v khụng mó húa 33 2.6 Vn o c ca ti - Cỏc i tng tham gia nghiờn cu l hon ton t nguyn v cú quyn rỳt nghiờn cu khụng mun tham gia nghiờn cu - Cỏc thụng tin liờn quan n ngi tham gia nghiờn cu c m bo mt - Cỏc k thut thao tỏc trờn ngi tham gia nghiờn cu c m bo ỳng chuyờn mụn - ti nghiờn cu ny c thc hin hon ton vỡ mc ớch khoa hc ch khụng vỡ mc ớch no khỏc 2.7 S nghiờn cu La chn mu nghiờn cu - Ly mu mỏu - Tỏch chit DNA t mỏu ton phn - Tin hnh khuch i gen - in di sn phm PCR - Gii trỡnh t sn phm PCR Phõn tớch kt qu Gii trỡnh t gen So sỏnh kt qu vi Xỏc nh a hỡnh gen Xỏc nh t l mt s SNP hay gp Kt lun Phõn nhúm theo cỏc SNP c trng 34 Chng D KIN KT QU NGHIấN CU 3.1 Kt qu phỏt hin a hỡnh n nucleotid (SNP) trờn on gen HV1 v HV2 3.1.1 Cỏc SNP thng gp Bng 3.1: Bng t l cỏc SNP thng gp trờn gen HV1 v HV2 (n=500) V trớ a hỡnh thng gp trờn gen HV1 T16189C A16183C T l T l % V trớ a hỡnh thng gp trờn gen HV2 A73G 249DelA T l T l % Nhn xột: Bng 3.2: Bng t l cỏc SNP thng gp trờn gen HV1 v HV2 tng dõn tc (n=100) V trớ a hỡnh thng gp trờn gen HV1 T16189C A16183C T l T l % V trớ a hỡnh thng gp trờn gen HV2 A73G 249DelA T l T l % 3.1.2 Cỏc v trớ a hỡnh mi cha cụng b Bng 3.3: Bng cỏc v trớ a hỡnh mi trờn gen HV1 v HV2 V trớ a hỡnh mi trờn gen HV1 T l T l % V trớ a hỡnh mi trờn gen HV2 T l T l % 35 3.2 D kin phõn nhúm SNP c trng theo cỏc dõn tc ngi Vit Nam Bng 3.4: Phõn chia nhúm n bi v cỏc dng SNP trờn gen HV1, HV2 Haplogroup B4 B5a M Mu HV1 (16000+) , T189C, T217C, HV2 Bng 3.5: Bng tn sut theo cỏc Haplogroup ca cỏc dõn tc (theo nhúm SNP c trng trờn HV1 v HV2 ) (n=500) Haplogroup S lng Tn sut Haplogroup B4 G2 B4a M S lng Tn sut Bng 3.6: Bng t l nhúm n bi hay gp tng dõn tc (n=100) Haplogroup Dõn tc Dõn tc Dõn tc Dõn tc Dõn tc Kinh Nam Kinh Bc Mng Khomer Chm F1a M M7b1 Chng D KIN BN LUN 36 Da vo kt qu nghiờn cu a nhng bn lun v so sỏnh vi cỏc nghiờn cu nc v th gii 4.1 Ban luõn vờ cỏc SNP trờn hai gen HV1 v HV2 ó c phỏt hin 500 mu nghiờn cu thuc dõn tc ngi Vit Nam 4.2 Bn lun v cỏc SNP thng gp v cỏc SNP mi c phỏt hin nghiờn cu ny 4.3 Bn lun v phõn nhúm SNP c trng theo dõn tc (Kinh, Khmer, Mng, Chm) ca ngi Vit Nam 37 D KIN KT LUN Xỏc nh c t l mt s SNP trờn gen ty th HV1 v HV2 ca dõn tc Kinh, Chm, Mng, Khmer ca ngi Vit Nam - Xỏc nh c t l mt s SNP thng gp - Xỏc nh c mt s SNP mi cha cụng b Phõn nhúm SNP c trng ca dõn tc Kinh, Mng, Chm, Khmer ca ngi Vit Nam 38 KH NNG THC THI CA TI Kt qu gii trỡnh t gen ty th HV1 v HV2 c thc hin ti Trung tõm nghiờn cu Gen v Protein ca Trng i hc Y H Ni õy l mt trung tõm nghiờn cu trng im v Y sinh hc phõn t nc Thy, Cụ giỏo hng dn khoa hc l ngi cú nhiu kinh nghim lnh vc chuyờn ngnh v o to Kinh phớ thc hin ti: ti s c thc hin vi s h tr kinh phớ ca ti Nhỏnh cp nh nc ỏnh giỏ cỏc ch s sinh hc, xỏc nh t bin gen gõy bnh Thalassemia v gii trỡnh t b gen ty th ngi Vit Nam thuc ti nhim v Qu gen ỏnh giỏ c im di truyn ngi Vit Nam Xỏc nhn ca Ch nhim ti Nhỏnh cp nh nc TS.TRN VN KHNH 39 K HOCH NGHIấN CU Ni dung cụng vic 9-12 / 01/201 01-02 03-04 / 05-08 / 9-12 / 2015 5- /2018 2018 2018 2018 12/201 Thu thp ti liu Chun b dng c- húa cht Thu thp s liu 4.Phõn tớch s liu s b Lm sch v x lý s liu Phõn tớch s liu v vit lun Lm Slide v bỏo cỏo th Bỏo cỏo Lun A IM NGHIấN CU: Trung tõm nghiờn cu Gen Protein, B mụn Húa sinh, Trng i hc Y H Ni B GIO DC V O TO B Y T TRNG I HC Y H NI TRN TH THY HNG ĐáNH GIá TíNH ĐA HìNH THáI GEN TY THể HV1 Và HV2 TRÊN MộT Số DÂN TộC NGƯờI VIệT NAM Chuyờn ngnh: Húa sinh y hc Mó s: 62720112 CNG D TUYN NGHIấN CU SINH NGI D KIN HNG DN KHOA HC: TS Trn Võn Khỏnh GS.TS T Thnh Vn H NI - 2015 DANH MC CH VIT TT Bp : Base pair (cp baz) ddNTP : Dideoxyribonucleotid triphosphat D-loop : Displacement loop DNA : Deoxyribonucleic acid dNTP : Deoxyribonucleotid triphosphat EDTA : Ethylene Diamine Tetraacetic Acid HV : Hypervariable Region (vựng siờu bin) kb : Kilo base NCBI : National Center for Biotechnology Information (Trung tõm quc gia v thụng tin cụng ngh sinh hc) NST : Nhim sc th PBS : Phosphat- buffer saline PCR : Polymerase chain reaction RFLP : Restriction Fragment Length Polymorphism SNP : Single Nucleotide Polymorphism MC LC PH LC DANH MC BNG DANH MC HèNH NH 7,21,23,41-44 1-6,8-20,22,24-40,45-82,87-1-6,8-20,22,24-37,451 Greenberg, B.D., J.E Newbold, and A Sugino, Intraspecific nucleotide sequence variability surrounding the origin of replication in human mitochondrial DNA Gene, 1983 21(1-2): p 33-49 Solano, A., et al., [Genetic diseases of the mitochondrial DNA in humans] Salud Publica Mex, 2001 43(2): p 151-61 Giles RE, B.H., Cann HM, Wallace DC., Maternal inheritance of human mitochondrial DNA Proc Natl Acad Sci.USA, 1980 77(11): p 6715-6719 Singh, M., et al., SNP-SNP interactions within APOE gene influence plasma lipids in postmenopausal osteoporosis Rheumatol Int, 2011 31(3): p 421-3 pauling L, I.H., A,, Sickle cell anemia, a molecular disease science, 1949 110: p 543-548 Hin, N.N., Sinh hc i cng Vol Chuong 2005, Nh xut bn i hc quc gia H Ni Anderson S, B.A., Barrell BG, de Bruijn MH, Coulson AR, Drouin J, Eperon IC, Nierlich DP, Roe BA, Sanger F, Schreier PH, Smith AJ, Staden R, Young IG, Sequence and organization of the human mitochondrial genome Nature, 1981 290(5806): p 457-465 Andrews RM, K.I., Chinnery PF, Lightowlers RN, Turnbull DM, Howell N., Reanalysis and revision of the Cambridge reference sequence for human mitochondrial DNA Nat Genet, 1999 Oct;23(2):147 23((2)): p 147 O Handt, S.M., and A von Haeseler, Compilation of human mtDNA control region sequences Nucleic Acids Res , 1998 26(1): p 126-129 10 Fleischer, M.D.S.a.R.C., Multiple independent transpositions of mitochondrial DNA control region sequences to the nucleus Proc Natl Acad Sci U S A , 1996 93(26): p 15239-15243 11 Ingman M, G.U., Mitochondrial genome variation and evolutionary history of Australian and New Guinean aborigines Genome Res, 2003 13(7): p 1600-1606 12 Liou CW, L.T., Huang FM, Chen TL, Lee CF, et al , Association of the mitochondrial DNA 16189 T to C variant with lacunar cerebral infarction: evidence from a hospital-based case-control study Ann N Y Acad Sci , 2004 1011: p 317-324 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Malik S, S.H., Pramoonjago P, Suryadi H, Sukarna T, Njunting M, Sahiratmadja E, Marzuki S., Nuclear mitochondrial interplay in the modulation of the homopolymeric tract length heteroplasmy in the control (D-loop) region of the mitochondrial DNA Hum Genet, 2002 110(5): p 402-411 R G Boles, C.L., M Ito, Severe reversible cardiomyopathy in four unrelated infants associated with mitochondrial DNA D-Loop heteroplasmy Pediatr Cardiol, 2003 24: p 484-487 Antonio Salas, V.L., Francesc Calafell, Jaume Bertranpetit and ngel Carracedo, mtDNA hypervariable region II (HVII) sequences in human evolution studies Eur J Hum Genet, 2000 8: p 964-974 Saara Finnilọ, M.S.L., and Kari Majamaa, Phylogenetic Network for European mtDNA Am J Hum Genet , 2001 68(6): p 1475-1484 Tan DJ, B.R., Wong LJ., Comprehensive scanning of somatic mitochondrial DNA mutations in breast cancer Cancer Reseach, 2002 62(4): p 972-976 Wu CW, Y.P., Hung WY, Li AF, Li SH, Chi CW, Wei YH, Lee HC., Mitochondrial DNA mutations and mitochondrial DNA depletion in gastric cancer Genes Chromosomes Cancer., 2005 44(1): p 19-28 Liu VW, S.H., Cheung AN, Chiu PM, Leung TW, Nagley P, Wong LC, Ngan HY., High incidence of somatic mitochondrial DNA mutations in human ovarian carcinomas Cancer Res, 2001 61(16): p 5998-6001 Kim MM, C.J., Masayesva BG, Ha PK, Zahurak ML, Westra WH, Califano JA., Mitochondrial DNA quantity increases with histopathologic grade in premalignant and malignant head and neck lesions Clin Cancer Res., 2004 10(24): p 85128615 Anderson, S., et al., Sequence and organization of the human mitochondrial genome Nature, 1981 290(5806): p 457-65 Manfredi G, T.D., Papadopoulou LC, Pallotti F, Schon EA., The fate of human sperm-derived mtDNA in somatic cells Am J Hum Genet, 1997 61(4): p 953-960 Pakendorf B, S.M., Mitochondrial DNA and human evolution Annu Rev Genomics Hum Genet, 2005 6: p 165-183 W M Brown, M.G., Jr, and A C Wilson, Rapid evolution of animal mitochondrial DNA Proc Natl Acad Sci U S A., 1979 76(4): p 1967-1971 Aquadro CF, G.B., Human mitochondrial DNA variation and evolution: analysis of nucleotide sequences from seven individuals Genetics, 1983 103(2): p 287-312 Bogenhagen, D.F., Repair of mtDNA in vertebrates Am J Hum Genet, 1999 64(5): p 1276-1281 Douglas C.Wallace, M.D.B., Marie T Lott, Mitochondrial DNA variation in human evolution and disease Gene, 1999 238: p 211-230 Modica-Napolitano JS, K.M., Singh KK., Mitochondria and human cancer Current Molecular Medicine, 2007 7(1): p 121-131 Rebecca L Cann*, M.S.A.C.W., Mitochondrial DNA and human evolution Nature, 1987 325: p 31-36 Nụng Vn Hi, P.V.C., Thc trng v trin vng nghiờn cu h gen ty th ngi Tp Cụng ngh sinh hc, 2003 1(2): p 133-144 http://www.genebase.com/learning/article/65 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 Yong-Gang Yao, Q.-P.K., Hans-Juărgen Bandelt,2 Toomas Kivisild,3 and a.Y.-P Zhang1, Phylogeographic Differentiation of Mitochondrial DNA in Han Chinese Am J Hum Genet , 2002 70: p 635-651 Ingman M, K.H., Pọọbo S, Gyllensten U., Mitochondrial genome variation and the origin of modern humans Nature, 2000 408(6831): p 708-713 I J Holt, A.E.H., R K Petty, and J A Morgan-Hughes, A new mitochondrial disease associated with mitochondrial DNA heteroplasmy Am J Hum Genet, 1990 46(3): p 428-433 DAVIDZON, S.D.G., Mitochondrial DNA and disease Annals of Medicine, 2005 37: p 222-232 Chinnery PF, J.M., Wardell TM, Singh-Kler R, Hayes C, Brown DT, Taylor RW, Bindoff LA, Turnbull DM., The epidemiology of pathogenic mitochondrial DNA mutations Annlas of Nuology, 2000 48(2): p 188-193 Tseng LM, Y.P., Chi CW, Hsu CY, Wu CW, Lee LM, Wei YH, Lee HC., Mitochondrial DNA mutations and mitochondrial DNA depletion in breast cancer Genes Chromosomes Cancer., 2006 45(7): p 629-638 Lowell BB, S.G., Mitochondrial dysfunction and type diabetes Science, 2005 307: p 384-387 Chagnon P, e.a., Phylogenetic analysis of the mitochondrial genome indicates significant differences between patients with Alzheimer disease and controls in a French-Canadian founder population Am J Med Genet., 1999 85: p 20-30 Walt JM, e.a., Mitochondrial polymorphisms significantly reduce the risk of Parkinson disease Am J Hum Genet, 2003 72: p 804-811 Claus Desler, M.L.M., Keshav K Singh,2 and Lene Juel Rasmussen, The Importance of Mitochondrial DNA in Aging and Cancer Journal of Aging Research, 2011 Okochi O, H.K., Uemura T, Inoue S, Takeda S, Kaneko T, Nakao A., Detection of mitochondrial DNA alterations in the serum of hepatocellular carcinoma patients Clin Cancer Res., 2002 8(9): p 2875-2878 Shi Y, Y.F., Lu W, et al, Histologic classification in 10,288 cases of ovarian malignant tumors in China Chinese J Obstet Gynecol Chinese J Obstet Gynecol, 2002 37: p 97-100 Mambo E, C.A., Xing M, Tallini G, Haugen BR, Yeung SC, Sukumar S, Sidransky D, Tumor-specific changes in mtDNA content in human cancer Internationnal Journal Cancer, 2005 116(6): p 920-924 Matthew R Bonner, M.S., Chin-San Liu, Margaret DiVita, Xingzhou He, and Qing Lan, Mitochondrial DNA Content and Lung Cancer Risk Lung cancer, 2009 63(3): p 331-334 Pei-Ching Lin, J.-K.L., Shung-Haur Yang,Huann-Sheng Wang,Anna Fen-Yau Li, Shih-Ching Chang Expression of -F1-ATPase and mitochondrial transcription factor A and the change in mitochondrial DNA content in colorectal cancer: clinical data analysis and evidence from an in vitro study Internationnal Journal of Colorectal Disease, 2008 23(12): p 1223-1232 Huang XW, Z.Q., Chen DZ, Zhang LS., Mutations in the D-loop region of mitochondrial DNA and the ROS level in the tissue of hepatocellular carcinoma Yi Chuan, 2005 27(1): p 14-20 48 Y Wang, V.W.S.L., W C Xue, A N Y Cheung and H Y S Ngan, Association of decreased mitochondrial DNA content with ovarian cancer progression British Journal of Cancer 2006 95: p 1087-1091 49 S W Ballinger, T.G.S., Antonio Torroni, Y Y Gan, J A Hodge, K Hassan and a.D.C.W K.-H Chens, Southeast Asian mitochondrial DNA analysis reveals genetic continuity of ancient mongoloid migrations Genetics, 1992 130(1): p 139152 50 Ivanova R., A.V.T., at el, Mitochondrial DNA polymorphism in the Vietnamese population European Journal of Immunogenetics, 1999 26: p 417422 51 Oota H, K.T., Jin F, Yuasa I, Wang L, Ueda S, Saitou N, Stoneking M., Extreme mtDNA homogeneity in continental Asian populations Am J Phys Anthropol , 2002 118(2): p 146-153 52 Lờ Quang Hun, T.T.M.L., V Th Th, Nghiờn cu giỏm nh ph h bng k thut DNA Nhng nghiờn cu c bn khoa hc s sng, Bỏo cỏo khoa hc Hi ngh ton quc ln th 2, Nghiờn cu c bn sinh hc, nụng nghip, y hc, 2003 Hu 25-26/7/2003: p 917-919 53 ỏi Duy Ban, L.T.H.N.V.V., Hong Minh Chõu, Bc u nghiờn cu ung th vỳ bnh nhõn Vit Nam bng phng phỏp sinh hc phõn t s dng ch th di truyn h gen ty th on D-loop Nhng nghiờn cu c bn khoa hc s sng, Bỏo cỏo khoa hc Hi ngh ton quc ln th 2, Nghiờn cu c bn sinh hc, nụng nghip, y hc Hu 25-26/7/2003: p 825-829 54 Chi, P.V., Nghiờn cu gii mó genome ty th cỏc tc ngi Vit Nam v nh hng ng dng Bỏo cỏo ti cp Nh nc, 2006 mó s KC-04-25 55 Nguyn ng Tụn, N.T.T.L., V Hi Chi, , a hỡnh n bi DNA ty th ca cỏc cỏ th ngi Vit Nam Tp Cụng ngh sinh hc, 2008 6(4): p 579-590 56 Nguyn Hu Ngha, .T.T., Tng Quang Vinh, t bin h gen ty th vựng D-loop ngi lao ng thng xuyờn tip xỳc vi bc x ion húa Tp Y hc Vit Nam, 2008 351: p 29-34 57 Mn, C.V., Tỡm hiu bnh ty th ngi bng phng phỏp sinh hc phõn t Bỏo cỏo ti H Quc gia H Ni, 2009 mó s QT-08-31 58 Phm Hựng Võn, H.H.N., Vừ Quang Hng im, Cỏc trng hp u tiờn v bnh lý thn kinh nhón cu LEBER xỏc nh bng k thut gii trỡnh t DNA ty th tỏch chit t bch cu ca bnh nhõn phỏt hin cỏc t bin gõy bnh K yu Hi ngh Sinh hc phõn t v húa sinh y hc, 2010: p 285-289 59 Tỳ, N.T.N., Phõn tớch t bin gen tRNA v ND3 ca DNA ty th bnh nhõn ung th i trc trng, in Lun Thc s 2012, i hc khoa hc t nhiờn 60 https://www.celera.com/celera/cdx discover [...]... đa hình thường gặp trên gen HV2 A73G 249DelA … Tỷ lệ Tỷ lệ % Nhận xét: Bảng 3.2: Bảng tỷ lệ các SNP thường gặp trên gen HV1 và HV2 ở từng dân tộc (n=100) Vị trí đa hình thường gặp trên gen HV1 T16189C A16183C … Tỷ lệ Tỷ lệ % Vị trí đa hình thường gặp trên gen HV2 A73G 249DelA … Tỷ lệ Tỷ lệ % 3.1.2 Các vị trí đa hình mới chưa công bố Bảng 3.3: Bảng các vị trí đa hình mới trên gen HV1 và HV2 Vị trí đa. .. của nhiều đại diện dân tộc người khác nhau trên thế giới, cùng với các nghiên cứu về đặc điểm, tính đa hình thái của vùng siêu biến HV1 và HV2 sẽ cung cấp số liệu cần thiết cho các nghiên cứu về y học, di truyền học và nhiều lĩnh vực có liên quan khác 1.3.3 Đa hình trên gen HV1 và HV2 của DNA ty thể Cũng giống như hệ gen trong nhân, hệ gen ty thể mang những trình tự đa hình Đa hình là sự khác biệt về... của DNA ty thể trong các lĩnh vực của y học 1.5 Tình hình nghiên cứu về DNA ty thể người Việt Nam Hiện nay, các nghiên cứu về cấu trúc gen ty thể nói chung và trình tự vùng siêu biến HV1 và HV2 nói riêng của các dân tộc người Việt Nam còn rất mới Nghiên cứu đầu tiên về DNA ty thể của người Việt Nam do Ballinger SW và cộng sự thực hiện năm 1992, sử dụng phương pháp PCR- RFLP với số lượng mẫu nhỏ và không... truyền, hình sự, pháp y và về y học Mặc dù, hệ gen ty thể chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong hệ gen người nhưng các số liệu về DNA ty thể đã góp phần làm sáng tỏ cơ chế phát sinh một số bệnh giúp cho việc chẩn đoán và điều trị bệnh có hiệu quả 19 Từ các nghiên cứu đầu tiên về đa hình DNA ty thể người sử dụng kỹ thuật RFLP và trình tự đoạn siêu biến HV1, HV2 trên vùng điều khiển D-loop của DNA ty thể, người. .. trí đa hình mới trên gen HV1 … Tỷ lệ Tỷ lệ % Vị trí đa hình mới trên gen HV2 … Tỷ lệ Tỷ lệ % 35 3.2 Dự kiến phân nhóm SNP đặc trưng theo các dân tộc người Việt Nam Bảng 3.4: Phân chia nhóm đơn bội và các dạng SNP trên gen HV1, HV2 Haplogroup B4 B5a M … Mẫu HV1 (16000+) … … , T189C, T217C, … … HV2 Bảng 3.5: Bảng tần suất theo các Haplogroup của các dân tộc (theo nhóm SNP đặc trưng trên HV1 và HV2 ) (n=500)... được công bố trên Genebase Tutorials tháng 7 năm 2015 Hình 1.3 Sơ đồ phân nhóm đơn bội mtDNA theo các vị trí đa hình đặc trưng [31] Theo Yao và cộng sự năm 2002, tác giả đã phân chia nhóm đơn bội (Haplogroup) các dân tộc người Trung Quốc dựa vào các vị trí đa hình đặc trưng trên 21 hai gen HV1 và HV2 [32] Cụ thể về các nhóm đơn bội và vị trí đa hình đặc trưng của chúng trên gen HV1 và HV2 được trình... nghiên cứu về sự đa hình DNA ty thể của 50 người Kinh sống tại Hà Nội, đã đưa ra kết luận người Kinh có nguồn gốc kép từ người Trung Quốc và các nhóm quần thể người Thái - Indonesia [50] Năm 2002, Oota cùng các tác giả khác đã có một công trình đăng trên tạp chí quốc tế công bố về đoạn HV1 thuộc vùng D- loop trên hệ gen ty thể của 35 cá thể người Việt Nam sống tại Hoa Kỳ [51] Trong nước, vào năm 2003 đã... đoạn HV1 vào việc giám định hài cốt liệt sỹ [52] và nghiên cứu chỉ thị phân tử vùng D- loop trên một số bệnh nhân ung thư vú [53] Kết quả phân tích đã cho thấy có đột biến điểm và đột biến mất đoạn 280bp trong vùng D-loop 25 của bệnh nhân ung thư vú người Việt Nam [53] Phan Văn Chi và cộng sự (2006) khi nghiên cứu giải mã hệ gen ty thể các tộc người Việt Nam đã tìm thấy một số biến đổi của DNA ty thể. .. siêu biến HV1 và HV2 được thực hiện nhiều trong những năm gần đây, nhưng người ta vẫn chưa tìm thấy mối liên quan giữa vùng gen HV1 và vùng gen HV2 của mtDNA Các nghiên cứu khác nhau đánh giá tốc độ đột biến liên quan tới di truyền của vùng HV1 và HV2 vẫn còn gây tranh cãi Do DNA ty thể không tái tổ hợp nên toàn bộ phân tử DNA có một lịch sử tiến hóa chung Tuy nhiên, hai vùng HV1 và HV2 lại có tốc... kết quả Giải trình tự gen So sánh kết quả với Xác định đa hình gen Xác định tỷ lệ một số SNP hay gặp Kết luận Phân nhóm theo các SNP đặc trưng 34 Chương 3 DỰ KIẾN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Kết quả phát hiện đa hình đơn nucleotid (SNP) trên đoạn gen HV1 và HV2 3.1.1 Các SNP thường gặp Bảng 3.1: Bảng tỷ lệ các SNP thường gặp trên gen HV1 và HV2 (n=500) Vị trí đa hình thường gặp trên gen HV1 T16189C A16183C