Nghiên cứu tính độc di truyền của một số yếu tố môi trường ở vùng phát hiện hiện trạng sai hình nhiễm sắc thể khác thường tại lâm đồng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -ooOoo - TRẦN ĐĂNG HẢI NGHIÊN CỨU TÍNH ĐỘC DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ MÔI TRƢỜNG Ở VÙNG PHÁT HIỆN HIỆN TRẠNG SAI HÌNH NHIỄM SẮC THỂ KHÁC THƢỜNG TẠI LÂM ĐỒNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Hà Nội - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -ooOoo - TRẦN ĐĂNG HẢI NGHIÊN CỨU TÍNH ĐỘC DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ MÔI TRƢỜNG Ở VÙNG PHÁT HIỆN HIỆN TRẠNG SAI HÌNH NHIỄM SẮC THỂ KHÁC THƢỜNG TẠI LÂM ĐỒNG Chuyên ngành: Di truyền học Mã số: 62 42 01 21 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Trịnh Đình Đạt TS Trần Quế Hà Nội - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ: “Nghiên cứu tính độc di truyền số yếu tố môi trường vùng phát hiện trạng sai hình nhiễm sắc thể khác thường Lâm Đồng” kết nghiên cứu thân tôi, tất kết nghiên cứu luận án trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Nếu sai tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Tác giả Trần Đăng Hải LỜI CẢM ƠN Luận án đƣợc hoàn thành trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Với lòng biết ơn kính trọng, tơi xin chân thành cảm ơn: PGS.TS Trịnh Đình Đạt, Bộ mơn Di truyền học, Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội; TS Trần Quế, Viện nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tơi q trình hồn thành luận án PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Vân tập thể cán bộ, giảng viên Bộ môn Di truyền học, Khoa Sinh học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội giảng dạy tạo điều kiện cho tơi q trình học tập hồn thành luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn đồng chí Lãnh đạo Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt, Phịng cơng nghệ Sinh học – Viện Nghiên cứu nhân Đà Lạt giúp đỡ sở vật chất trình thực luận án, cảm ơn tập thể cán bộ, giáo viên trƣờng Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Lâm Đồng nơi công tác chia sẻ công việc, tạo điều cho trình học tập làm luận án Cuối lời cảm ơn đến gia đình tơi quan tâm, động viên tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận án Tác giả luận án Trần Đăng Hải MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Lời cảm ơn MỞ ĐẦU 13 Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 16 1.1 SAI HÌNH NHIỄM SẮC THỂ 16 1.1.1 Sai hình nhiễm sắc thể (CA) 16 1.1.2 Yếu tố gây độc di truyền tế bào 21 1.1.2.1 Bức xạ ion hóa 21 1.1.2.2 Hóa chất đột biến 22 1.2 KỸ THUẬT PHÂN TÍCH SAI HÌNH NST ĐA THAM SỐ .23 1.2.1 Kỹ thuật phân tích sai hình NST 23 1.2.2 Kỹ thuật phân tích micronuclei 24 1.2.3 Kỹ thuật phân tích sai hình NST micronuclei tự động 26 1.3 ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ MƠI TRƢỜNG LÊN CHỈ SỐ SAI HÌNH NST 26 1.3.1 Sai hình NST tự nhiên 26 1.3.2 Sai hình NST ngƣời tiếp xúc với phóng xạ 27 1.3.3 Tính độc di truyền tế bào thuốc trừ sâu thuốc diệt cỏ .27 1.3.4 Tính độc di truyền hợp chất kim loại nặng 28 1.4 ỨNG DỤNG KỸ THUẬT PHÂN TÍCH SAI HÌNH NST Ở TẾ BÀO LYMPHO MÁU NGOẠI VI NGƢỜI 31 1.4.1 Đo liều sinh học 31 1.4.2 Cảnh báo đánh giá nhiễm độc môi trƣờng 34 1.4.3 Khảo sát sai hình NST nghiên cứu tính độc di truyền Việt Nam 35 1.5 MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN ẢNH HƢỞNG ĐẾN SAI HÌNH NST TẠI VIỆT NAM Chƣơng ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 2.1.1 Đối tƣợng khảo sát in vivo 2.1.1.1 Nhóm đối tượng dân cư ngẫu nhiên 2.1.1.2 Nhóm đối tượng dân cư đặc thù môi trường 2.1.2 Đối tƣợng khảo sát in vitro 2.1.2.1 Tế bào lympho máu ngoại vi người khỏe mạnh 2.1.2.2 Vật liệu nghiên cứu 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Phƣơng pháp điều tra chọn mẫu 2.2.2 Kỹ thuật nuôi cấy tế bào lympho làm tiêu hiển vi 2.2.2.1 Nuôi cấy tế bào lympho người tiêu sai hình NST 2.2.2.2 Nuôi cấy tế bào tiêu micronuclei 2.2.3 Phƣơng pháp phân tích sai hình NST 2.2.3.1 Kỹ thuật phân tích hiển vi 2.2.3.2 Các số phân tích: 2.2.4 Thiết kế thí nghiệm in vitro để xác định tính độc di truyền 2.2.4.1 Thí nghiệm xác định tính độc di truyền gây thuốc Bini 58, Tasodant Glyphosan 2.2.4.2 Thiết kế thí nghiệm phơi nhiễm kép in vitro với xạ gamma 2.2.5 Phƣơng pháp xử lý số liệu 2.2.5.1 Tần số 2.2.5.2 Độ lệch chuẩn (standard deviation - SD): 2.2.5.3 Phương pháp kiểm định t (t-test) Chƣơng KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1.KHẢO SÁT SAI HÌNH NST Ở ĐỐI TƢỢNG DÂN CƢ NGẪU NHIÊN 3.1.1 Đánh giá tiêu chuẩn y tế mẫu ngẫu nhiên 3.1.2 Kết đánh giá số phân bào nguyên nhiễm 3.1.3 Kết phân tích sai hình NST 3.1.3.1 Theo nhóm giới tính 3.1.3.2 Đánh giá theo nhóm tuổi 3.1.3.3.Đánh giá theo nhóm cơng việc 3.1.3.4 Đánh giá theo nhóm hút thuốc 3.2.KHẢO SÁT SAI HÌNH NST Ở MỘT SỐ NHĨM ĐỐI TƢỢNG DÂN CƢ ĐẶC THÙ MÔI TRƢỜNG 3.2.1 Nhóm đối tƣợng cơng việc chẩn đốn hình ảnh số bệnh viện 3.2.1.1 Điều tra yếu tố liên quan đến nhóm đối tượng 3.2.1.2 Kết phân tích sai hình NST 3.2.2 Kết khảo sát nhóm nạn nhân chất độc chiến tranh thuộc quản lý Sở Lao động - Thƣơng binh Xã hội Lâm Đồng 3.2.2.1 Điều tra yếu tố liên quan đến nhóm đối tượng 3.2.2.2 Kết phân tích sai hình NST 3.2.3 Khảo sát sai hình NST đối tƣợng dân cƣ chuyên sản xuất trà, cà phê, dâu tằm sử dụng nƣớc ngầm chỗ 3.2.3.1 Điều tra yếu tố liên quan đến nhóm đối tượng 3.2.3.2 Kết phân tích sai hình NST 3.2.3.3 Kết phân tích micronuclei 3.3.NGHIÊN CỨU TÍNH ĐỘC DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ HĨA CHẤT SỬ DỤNG TRONG NƠNG NGHIỆP DẠNG LÂN HỮU CƠ, CLO HỮU CƠ 3.3.1 Tính độc di truyền Bini 58 40EC (Dimethoate 95%) 3.3.1.1 Ảnh hưởng Bini 58 40EC đến số sai hình NST 3.3.1.2 Ảnh hưởng Bini 58 40EC đến số micronuclei 3.3.2 Tính độc di truyền Tasodant 600EC 84 3.3.2.1 Ảnh hưởng Tasodant 600EC đến số sai hình NST 84 3.3.2.2 Ảnh hưởng Tasodant 600EC đến số micronuclei 88 3.3.3 Tính độc di truyền nhóm hoạt chất Glyphosate 89 3.3.3.1 Ảnh hưởng Glyphosan 480SL đến số sai hình NST 89 3.3.3.2 Ảnh hưởng Glyphosan 480SL đến số micronuclei 91 3.4.NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP PHƠI NHIỄM KÉP ĐỂ ĐÁNH GIÁ TÍNH ĐỘC DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT KIM LOẠI NẶNG TÍCH LŨY SINH HỌC BỀN 96 3.4.1 Khảo sát tính độc di truyền Asen 97 3.4.1.1 Kết khảo sát sai hình NST tế bào lympho máu toàn phần phơi nhiễm đơn Asen 97 3.4.1.2 Kết khảo sát micronuclei tế bào lympho máu toàn phần phơi nhiễm đơn Asen 99 3.4.1.3 Kết khảo sát sai hình NST tế bào lympho máu tồn phần phơi nhiễm kép Asen / xạ gamma 101 3.4.2 Khảo sát tính độc di truyền Cadimi 108 3.4.2.1 Kết khảo sát sai hình NSTở tế bào lymphomáu tồn phần phơi nhiễm đơn Cadimi 108 3.4.2.2 Kết khảo sát micronuclei tế bào lympho máu toàn phần phơi nhiễm đơn Cadimi 110 3.4.2.2 Kết khảo sát sai hình NST tế bào lympho máu toàn phần phơi nhiễm kép Cadimi / xạ gamma 112 3.4.3 Khảo sát tính độc di truyền Chì 118 3.4.3.1 Kết khảo sát sai hình NST tế bào lympho máu tồn phần phơi nhiễm đơn Chì 118 3.4.3.2 Kết khảo sát micronuclei tế bào lympho máu toàn phần phơi nhiễm đơn Chì 120 3.4.3.3 Kết khảo sát sai hình NST tế bào lympho máu tồn phần phơi nhiễm kép Chì / xạ gamma 121 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 128 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢLIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO 131 PHỤ LỤC DANH MỤC TỪ KHÓA VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng An Binu Binuclei cell CA Chromosome aberratio Chb Chromatid break Di Dicentric aberration DNA Deoxyribonucleic acid DSB Double strand break IAEA International Atomic E FISH Fluorescense In Situ H Fra Fragment aberration LET Linear energy transfer Met Metapha MI Mitotic index MN Micronuclei Mononu Mononuclei cell NST Chromosome Rad Radical Ri Ring aberration SSB Single strand break Tetranu Tetranuclei cell Trinu Trinuclei cell fx 20 fx Phụ lục 4.10 Bảng 3,37 Kết phân tích số phân bào nguyên nhiễm tế bào lympho ni cấy máu tồn phần phơi nhiễm Pb2+ Mã TN Phụ lục 4.11 Bảng 3.38 Số liệu phân tích tham số sai hình nhiễm sắc thể mẫu phơi nhiễm Pb2+ theo thiết kế đề tài Mã thí Lần thí nghiệm nghiệm Nồng độ µg/ml 1 0 0,10 0,10 0,10 0,10 0,50 0,50 0,50 0,50 2,00 2,00 2,00 2,00 Phụ lụ c 4.12 Bảng 3.39 Bảng 3.40 Số liệu phân tích tham số Micronuclei mẫu phơi nhiễm Pb2+ theo thiết kế đề tài Điểm Nồng Lần Giờ phối độ TN XL hợp µg/ml 1 2c 2d tế bào 0 0 0 0 0,10 0,10 0,10 180’ 180’ 180’ 0,10 180‟ 0,10 0,10 0,10 72h 72h 72h 0,10 72h 0,50 0,50 0,50 180’ 180’ 180’ 3c 3d 0,50 180‟ 0,50 72h 3 4d 0,50 0,50 72h 72h 0,50 72h 2,00 2,00 2,00 72h 72h 72h 2,00 72h Phụ lụ c 4.1 Bảng 3.43 Số liệu thống kê kết phân tichkết sai hình nhiễm sắc thể tổ hợp xử lý Nitrat chì với xạ gamma Điể m phối hợp Lần TN 2 3 10 (2) 11(3) 12 13 14 15 ... TRẦN ĐĂNG HẢI NGHIÊN CỨU TÍNH ĐỘC DI TRUYỀN CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ MÔI TRƢỜNG Ở VÙNG PHÁT HIỆN HIỆN TRẠNG SAI HÌNH NHIỄM SẮC THỂ KHÁC THƢỜNG TẠI LÂM ĐỒNG Chuyên ngành: Di truyền học Mã số: 62 42 01... luận án tiến sĩ: ? ?Nghiên cứu tính độc di truyền số yếu tố môi trường vùng phát hiện trạng sai hình nhiễm sắc thể khác thường Lâm Đồng? ?? kết nghiên cứu thân tôi, tất kết nghiên cứu luận án trung... cứu ? ?Nghiên cứu tính độc di truyền số yếu tố mơi trường vùng phát hiện trạng sai hình NST khác thường Lâm Đồng? ?? 1.5 MỘT SỐ NGUYÊN NHÂN ẢNH HƢỞNG ĐẾN SAI HÌNH NSTTẠI VIỆT NAM Hội nghị Độc chất Môi