Cơ sở khoa học và ứng dụng của sinh học phân tử trong giám định hài cốt

Cơ sở khoa học ứng dụng sinh học phân tử giám định hài cốt NỘI DUNG I TỔNG QUAN II CƠ SỞ KHOA HỌC SƠ ĐỒ PHẢ HỆ VÀ TY THỂ CÁC BƯỚC VÀ KỸ THUẬT DÙNG TRONG GIÁM ĐỊNH HÀI CỐT GIẢI TRÌNH TỰ VÙNG HVI VÀ HVII III ỨNG DỤNG VÀ THÀNH TỰU I.TỔNG QUAN • Giám định hài cốt lĩnh vực chun mơn giám định khoa học hình (GĐKHHS) • Là chun mơn nghiệp vụ ngành công an phục vụ công tác điều tra, truy tố, xét xử tội phạm xử lí vi phạm pháp luật • Giúp giải nhu cầu dân hành • Việc giám định hài cốt có ba cách giám định hình thái, giám định hài cốt kỹ thuật phân tích gen ty thể giám định qua di vật ⁕ Ưu, nhược điểm phương pháp: Tên phương pháp Ưu điểm Giám định qua ● Xác định hình thái xương xác độ tuổi giới tính hài cốt Nhược điểm ● Đòi hỏi hộp sọ nguyên vẹn ● Không phải lúc thành công, đặc biệt đặc điểm nhận dạng thông tin trước chết không rõ ràng, hồ sơ nha Giám định qua di vật khoa y tế  ● Khơng phải lúc có di vật kèm theo ● Đối với hài cốt liệt sĩ , chiến tranh nên di vật bị phá hủy khơng trùng khớp ● Di vật bị làm giả Tên phương pháp Giám định hài cốt Ưu điểm ● Gen ty thể có cấu trúc dạng vịng bền kĩ thuật phân vững tích hệ gen ty thể ● Tồn lâu dài sau tế bào bị phân hủy, bảo tồn xương ● Có tỉ lệ thành cơng độ xác cao Nhược điểm ● Chỉ xác định có dòng mẹ II.CƠ SỞ KHOA HỌC -Ty thể bào quan tế bào, “nhà máy” cung cấp lượng cho tế bào Điều đặc biệt ty thể có hệ gene riêng, độc lập với hệ gen di truyền nhân Khi thụ tinh, ty thể người cha tập trung nằm phần sát đuôi tinh trùng không tham gia vào trình thụ tinh Trong đó, tế bào trứng (của người mẹ) lại chứa ty thể tham gia vào trình thụ tinh hình thành phơi thai Chính vậy, đứa trẻ đời mang ty thể người mẹ hưởng gen ty thể từ Nói cách khác, ty thể truyền theo dòng mẹ  -Đặc điểm hệ gen ty thể: Hệ gen có cấu trúc mạch vịng bền vững hệ gen nhân Trong đó, hệ gen nhân có mạch thẳng nên dễ bị phá huỷ điều kiện hài cốt mai táng sơ sài lâu năm Trong mẫu hài cốt, mẫu lâu năm, có hệ gen ty thể cịn tồn nằm xương Đây nguồn nguyên liệu quan trọng việc giám định hài cốt SƠ ĐỒ PHẢ HỆ THEO DÒNG TY THỂ => Giám định ADN ty thể : Xét nghiệm cách so sánh hệ DNA ty thể - xét nghiệm theo dịng mẹ- xác định mối quan hệ người mối quan hệ họ hàng từ lâu tổ tiên thơng qua dịng mẹ Nó cung cấp thêm thơng tin cho hồn cảnh nghi vấn quan hệ huyết thống mẹ người mẹ tham gia vào xét nghiệm Xét nghiệm dùng để định danh tính hài cốt chưa rõ tên Quá trình thực theo quy trình chặt chẽ, vơ khuẩn, xác với máy móc đại với mẫu đối chứng thuận lợi máu người thân liên quan tới dòng mẹ (mẹ đẻ, anh chị em mẹ, chị em gái ) hệ gien ty thể người cha nằm đuôi tinh trùng nên không tham gia vào q trình tạo phơi thụ thai => Giám định nhiễm sắc thể X : Nhiễm sắc thể X số gen tìm tương đương với khoảng 4% tổng số gen người đóng vai trò đặc biệt, xét nghiệm nữ-nữ SƠ ĐỒ PHẢ HỆ THEO DÒNG BỐ ( nts Y) => Giám định ADN giới tính Y : hệ gen nhân di truyền theo dịng cha có mạch thẳng, dễ bị phá huỷ khó tiến hành với thi xác chơn lâu năm truyền từ người bố cho trai di truyền qua hệ với độ ổn định lớn nên có nhiều ứng dụng việc truy nhận cha-con trai - Đánh giá chất lượng phân loại mẫu - Tiền trích ly - Trích ly DNA hạt từ - Khuyech đại trình tự vùng HVI HVII phương pháp Real – Time PCR - Tinh sản phẩm PCR - Điện di - Giải trình tự HVI HVII - Phân tích điểm đa hình - Kết thảo luận => Một số thông tin phương pháp này: ⁕ Phương pháp 1: Phương pháp Frederick Sanger (phương pháp dideoxy) ⁕ Phương pháp 2: Phương pháp Illumine ⁕ Phương pháp 3: Pyrosequencing Giải trình tự HVI HVII Điện di mao quản hệ thống 3130 Genetic Analyzer (hãng Life Technologies) để giải trình tự vùng HVI HVII mẫu với BigDye Terminator v 3.1/v 1.1 Cycle Sequencing Kit Phương pháp điện di mao quản hoạt động dựa nguyên tắc giải trình tự tự động dùng ddNTP Sanger, phản ứng Cycle Sequencing thực lúc phản ứng phương pháp Sanger tube Đối với giải trình tự vùng HVI HVII mtDNA, hệ thống ghi nhận sai khác nucleotide Kết giải trình tự phân tích trình tự vùng HVI - Dựa vào đặc điểm hai vùng trình tự HVI, HVII mtDNA người vùng chứa SNP đặc trưng - Với phân bố SNP trình tự HVI (Hình 1), cho thấy 342 nucleotide vùng HVI tổng cộng có 32 SNP, chiếm tỷ lệ 9,4 % tổng số nucleotide - Base cytosine vị trí 16223 biến thành thymine chiếm tỷ lệ nhiều 43,5 % so với tổng số, base cytosine vị trí 16223 biến thành thymine chiếm tỷ lệ nhiều 43,5 % so với tổng số Kết giải trình tự phân tích trình tự vùng HVII - Sự phân bố SNP trình tự HVII cho thấy, 268 nucleotide có 23 SNP, chiếm tỷ lệ 8,6 % Xác định trình tự nucleotide sau phân tích gen D So sánh gen theo dòng mẹ ● Sử dụng phần mềm chun dụng máy tính để so sánh trình tự gen hài cốt với trình tự gen mẫu đối chứng thân nhân ● Chú ý: mẫu đối chứng người thân mẫu liên quan tới dòng mẹ (mẹ đẻ, anh chị em mẹ, chị em gái ) từ đưa kết luận III ỨNG DỤNG VÀ THÀNH TỰU Lịch sử phát triển giải trình tự gen hệ Thế hệ 1: Phương pháp Frederick Sanger: Dừng ngẫu nhiên phản ứng tổng hợp chuỗi DNA dideoxynucleotide Thế hệ : +PP Pyrosequencing: Đo lượng PPi giải phóng phản ứng tổng hợp chuỗi DNA +PP Ion Semiconductor: Đo tín hiệu ion H+ giải phóng phản ứng tổng hợp chuỗi DNA +PP Illumina: Đo tín hiệu loại huỳnh quang gắn vào nucleotide phản ứng tổng hợp chuỗi DNA Thế hệ : Giải trình tự dựa kỹ thuật phân tích tín hiệu đơn phân tử Phân tích tức thời tín hiệu đơn phân tử huỳnh quang gắn vào nucleotide phản ứng tổng hợp chuỗi DNA lỗ nano ỨNG DỤNG ● Giám định hài cốt nhận dạng cá thể mục tiêu lĩnh vực khoa học pháp y phục vụ cho thực thi pháp luật, giám định y khoa mục tiêu nhân đạo xã hội ● Do hậu thiên tai, thảm họa hàng loạt, chiến tranh…khiến cho số lượng thi thể, hài cốt cần nhận diện lên tới hàng chục nghìn vụ năm THÀNH TỰU ● Hiện Việt Nam có 350.000 liệt sĩ vơ danh ● Ở Mỹ có hàng chục nghìn lính Mỹ bị tích qua chiến tranh giới lần thứ 2, chiến tranh xâm lược Việt Nam… Giám định hài cốt giúp tìm danh tính liệt sĩ, trả lại thân cho liệt sĩ vô danh Những mẫu hài cốt liệt sĩ chưa định danh nghi vần phân tích lưu vào ngân hàng liệu, kèm theo thông tin địa điểm khai quật ● Trong việc phá án, giám định hài cốt giúp tìm danh tính nạn nhân Các kết giám định viên chứng pháp lý phục vụ cho công tác truy xét, điều tra theo dấu vết để nhanh chóng tìm thủ, minh oan cho người khơng phạm tội Phịng ngừa tội phạm ● Nhận dạng nạn nhân thảm họa thiên tai Tìm danh tính nạn nhân ● Sử dụng mẫu xương người chết từ 500 đến 1200 năm trước các giả tách chiết phân tử ADN nguyên vẹn đảm bảo cho việc nhân nghiên cứu gen người tiền sử ( Hagelberg: 1989, hanni:1995, Kalmar: 2000) Xác định thân Minh chứng cho phát triển ngành công nghệ sinh học Danh mục tài liệu tham khảo • Nguyễn Trọng Tồn (2003), Nghiên cứu ứng dụng công nghệ ADN việc xác định hài cốt liệt sĩ, Viện Pháp Y quân đội • Nghiêm Xuân Dũng (2007), “Nghiên cứu ứng dụng phát triển kỹ thuật phân tích ADN phục vụ chẩn đốn hình sự”, Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài cấp nhà nước KC 04.31 • PGS.TS Khuất Hữu Thanh (2003) Cơ sở di truyền phân tử và kỹ thuật gen • https://tapchisinhhoc.com/giai-trinh-tu-gen-the-he-moi.html/?fbclid=IwAR0W U8_pFr-n_ljmXCG3ML1TJAEixCPIzh0Xf_tlg-FOWPClPxr5kE7QlRo ... TỔNG QUAN II CƠ SỞ KHOA HỌC SƠ ĐỒ PHẢ HỆ VÀ TY THỂ CÁC BƯỚC VÀ KỸ THUẬT DÙNG TRONG GIÁM ĐỊNH HÀI CỐT GIẢI TRÌNH TỰ VÙNG HVI VÀ HVII III ỨNG DỤNG VÀ THÀNH TỰU I.TỔNG QUAN • Giám định hài cốt lĩnh... định hài cốt có ba cách giám định hình thái, giám định hài cốt kỹ thuật phân tích gen ty thể giám định qua di vật ⁕ Ưu, nhược điểm phương pháp: Tên phương pháp Ưu điểm Giám định qua ● Xác định. .. tự dựa kỹ thuật phân tích tín hiệu đơn phân tử Phân tích tức thời tín hiệu đơn phân tử huỳnh quang gắn vào nucleotide phản ứng tổng hợp chuỗi DNA lỗ nano ỨNG DỤNG ● Giám định hài cốt nhận dạng