(Luận án tiến sĩ) 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 Hà Nội - 2017 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 mơi 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 công bố công 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 lịng 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 Tơi 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 tơi sở vật chất q 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 tơi q 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 MÔI 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 36 Chƣơng ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.1 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 38 2.1.1 Đối tƣợng khảo sát in vivo 38 2.1.1.1 Nhóm đối tượng dân cư ngẫu nhiên 38 2.1.1.2 Nhóm đối tượng dân cư đặc thù môi trường 38 2.1.2 Đối tƣợng khảo sát in vitro 38 2.1.2.1 Tế bào lympho máu ngoại vi người khỏe mạnh 38 2.1.2.2 Vật liệu nghiên cứu 39 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 2.2.1 Phƣơng pháp điều tra chọn mẫu 41 2.2.2 Kỹ thuật nuôi cấy tế bào lympho làm tiêu hiển vi 41 2.2.2.1 Nuôi cấy tế bào lympho người tiêu sai hình NST 41 2.2.2.2 Ni cấy tế bào tiêu micronuclei 43 2.2.3 Phƣơng pháp phân tích sai hình NST 44 2.2.3.1 Kỹ thuật phân tích hiển vi 44 2.2.3.2 Các số phân tích: 45 2.2.4 Thiết kế thí nghiệm in vitro để xác định tính độc di truyền 46 2.2.4.1 Thí nghiệm xác định tính độc di truyền gây thuốc Bini 58, Tasodant Glyphosan 46 2.2.4.2 Thiết kế thí nghiệm phơi nhiễm kép in vitro với xạ gamma 48 2.2.5 Phƣơng pháp xử lý số liệu 49 2.2.5.1 Tần số 49 2.2.5.2 Độ lệch chuẩn (standard deviation - SD): 50 2.2.5.3 Phương pháp kiểm định t (t-test) 50 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 51 3.1.KHẢO SÁT SAI HÌNH NST Ở ĐỐI TƢỢNG DÂN CƢ NGẪU NHIÊN 51 3.1.1 Đánh giá tiêu chuẩn y tế mẫu ngẫu nhiên 51 3.1.2 Kết đánh giá số phân bào nguyên nhiễm 51 3.1.3 Kết phân tích sai hình NST 51 3.1.3.1 Theo nhóm giới tính 53 3.1.3.2 Đánh giá theo nhóm tuổi 54 3.1.3.3.Đánh giá theo nhóm cơng việc 55 3.1.3.4 Đánh giá theo nhóm hút thuốc 56 3.2.KHẢO SÁT SAI HÌNH NST Ở MỘT SỐ NHÓM ĐỐI TƢỢNG DÂN CƢ ĐẶC THÙ MÔI TRƢỜNG 59 3.2.1 Nhóm đối tƣợng cơng việc chẩn đốn hình ảnh số bệnh viện 59 3.2.1.1 Điều tra yếu tố liên quan đến nhóm đối tượng 59 3.2.1.2 Kết phân tích sai hình NST 59 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 62 3.2.2.1 Điều tra yếu tố liên quan đến nhóm đối tượng 62 3.2.2.2 Kết phân tích sai hình NST 63 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 66 3.2.3.1 Điều tra yếu tố liên quan đến nhóm đối tượng 66 3.2.3.2 Kết phân tích sai hình NST 68 3.2.3.3 Kết phân tích micronuclei 72 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 77 3.3.1 Tính độc di truyền Bini 58 40EC (Dimethoate 95%) 77 3.3.1.1 Ảnh hưởng Bini 58 40EC đến số sai hình NST 77 3.3.1.2 Ảnh hưởng Bini 58 40EC đến số micronuclei 81 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 toàn 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 tồn 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 toàn 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 Anh Tiếng Việt Binu Binuclei cell Tế bào nhân CA Chromosome aberrations Sai hình nhiễm sắc thể Chb Chromatid break Đứt gãy nhiễm sắc tử Di Dicentric aberration Sai hình nhiễm sắc thể tâm động DNA Deoxyribonucleic acid Axit Deoxyribo Nucleic DSB Double strand break Đứt gãy chuỗi đôi IAEA International Atomic Energy Agency Cơ quan lƣợng nguyên tử Quốc tế FISH Fluorescense In Situ Hybridization Lai huỳnh quang chỗ Fra Fragment aberration Sai hình nhiễm sắc thể tâm động LET Linear energy transfer Sự truyền lƣợng tuyến tính Met Metapha Kỳ chu kỳ phân bào MI Mitotic index Chỉ số phân bào MN Micronuclei Vi nhân Mononu Mononuclei cell Tế bào đơn nhân NST Chromosome Nhiễm sắc thể Rad Radical Sai hình nhiễm sắc tử dạng cánh Ri Ring aberration Sai hình nhiễm sắc thể vòng SSB Single strand break Đứt gãy chuỗi đơn Tetranu Tetranuclei cell Tế bào nhân Trinu Trinuclei cell Tế bào nhân ... 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... 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... 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