Đề tài (y học) ứng dụng công nghệ sinh học trong xét nghiệm ADN huyết thống

ĐỀ TÀI: Ứng dụng công nghệ sinh học xét nghiệm ADN huyết thống GV hướng dẫn: DANH SÁCH NHÓM: A.Ứng dụng CNSH Y Dược 1.Sản xuất chất có họat tính sinh học nhờ ni cấy mơ tế bào Sản xuất thuốc công nghệ nuôi cấy tế bào Nghiên cứu, phát triển ứng dụng công nghệ tế bào gốc công nghệ thụ tinh ống nghiệm đẻ giải vấn đề vô sinh; phát triển phục vụ chữa bệnh; mở rộng quy mô ứng dụng cơng nghệ đơn dịng tế bào ứng dụng việc chẩn đoán điều trị bệnh 3- Nghiên cứu, phát triển ứng dụng công nghệ gen chẩn đoán điều trị bệnh, nâng cao chất lượng nịi giống người VN 4-Chẩn đóan chữa trị bệnh, dùng phương pháp di truyền phân tử kỹ thuật AND tái tổ hợp 5-Sản xuất sản phẩm y học tế bào cải biến 6- Sản xuất thuốc kháng sinh, vitamin, a amin , protein công nghệ lên men vi sinh tái tổ hợp N/c sx loại vắc-xin hệ ( vắc –xin tế bào, vắc –xin tái tổ hợp, vắc –xin AND ) để đảm bảo cung ứng 80-90%nhu cầu nước phần cho xuất 7-Sản xuất thuốc nhờ công nghệ sử dụng DNA tái tổ hợp 8- Nghiên cứu chất có hoạt tính sinh học từ động vật, thực vật , vi sinh vật để sản xuất quy mô công nghiệp loại thuốc, mỹ phẩm, thực phẩm chức 9- Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tế bào bảo tồn phát triển nguồn dược liệu quý B CN Gen ứng dụng xét nghiệm AND huyết thống Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ Công nghệ Gen, người ngày hiểu rõ, nắm giữ điều khiển “chìa khóa mấu chốt” sống Một ứng dụng vơ hữu ích Cơng nghệ Gen xét nghiệm AND huyết thống 1.Xét nghiệm AND gì? Là phép xét nghiệm dùng ADN (Axit DeoxyriboNucleic) có tế bào thể để xác định quan hệ huyết thống Xét nghiệm ADN cho phép kiểm tra mối quan hệ huyết thống cách xác 2.ĐỘ CHÍNH XÁC Nếu mẫu ADN người bố nghi vấn không khớp với hai mẫu thử nhiều hơn, người đàn ơng phải loại trừ 100% khả để cha đứa trẻ 0% Tức là: Nếu mẫu so sánh có khác biệt (thường phải có locus khác nhau) Tuyệt Đối mẫu khơng có quan hệ huyết thống Kết hồn tồn chắn Theo tính tốn thơng kê, khoảng hàng chục tỷ người có người có hệ 16 locus trùng Vì vậy, trường hợp cho kết sai với thực tế kết trùng xảy Nếu mẫu ADN mẹ, bố nghi vấn khớp với phép thử độ xác có quan hệ huyết thống đạt tới 99.9% cao Có vài nhân tố làm tăng cao độ xác cho xét nghiệm quan hệ anh chị em ruột Trong trường hợp anh chị em ruột có mẹ muốn biết có cha khơng, xét nghiệm thêm mẫu người mẹ làm tăng mức xác cho xét nghiệm nâng cao mức độ tin cậy kết quan hệ anh chị em ruột cha Tương tự, xét nghiệm cho mối quan hệ khác với cha bổ sung thêm mẫu con, ông bà nội, cô mang đến thông tin giá trị nâng cao độ xác thí nghiệm lên nhiều Cơ sở lý thuyết Trong nhân tế bào người có 46 nhiễm sắc thể, xếp thành 23 cặp, có 22 cặp nhiễm sắc thể thường cặp nhiễm sắc thể giới tính (XX : nữ; XY: nam) Con thừa hưởng đặc tính di truyền thơng qua 23 nhiễm sắc thể từ tinh trùng bố 23 nhiễm sắc thể từ tế bào trứng mẹ, sở khoa học cho việc xác định quan hệ huyết thống: mẹcon- cha Sự khác trình tự kích thước loại nucleotit phân tử ADN 23 đơi nhiễm sắc thể có tế bào cá thể sở khoa học cho phân tích ADN để xác định cá thể Hệ gen (genome) người chứa nhiều trình tự lặp lại khác Những đoạn lặp lại dài chứa đến hàng trăm, chí hàng ngàn nucleotid vùng lặp lại (còn gọi nhân lặp) Những vùng thông thường nằm gần vùng tâm động vùng đầu nhiễm sắc thể Những vùng ADN có đơn vị lặp lại từ 2- đơi bazơ nitơ gọi chung vi vệ tinh (microsatellite) hay trình tự lặp lại nối tiếp ngắn STR (short tandem repeats) Những trình tự STR trở thành dấu chuẩn di truyền (genetic marker) ADN ứng dụng rộng rãi khoa học hình để xác định cá thể huyết thống Các mẫu xét nghiệm Dựa sở khoa học tất mẫu tế bào từ người có chứa ADN dùng để làm xét nghiệm xác định huyết thống xét nghiệm kết xác nhau, tất tế bào thể có loại ADN Tuy nhiên, để thuận tiện cho việc thu mẫu (khơng dính tế bào người khác vào) nên thu mẫu tế bào niêm mạc miệng; lơng, tóc (có gốc); máu; cuống rốn Tiến hành xét nghiệm: • Hiện nay, đa số phịng thí nghiệm giới Phân tích so sánh mẫu AND nhờ vào máy tự động đại, tinh vi • phân tích hệ 16 loci dựa kít PowerPlex AmpFlSTR Identifiler kit (Mỹ) (nền tảng 13 loci FBI) với độ tin cậy đảm bảo Các trường hợp xét nghiệm a Xét nghiệm Cha (Mẹ) – Con Một xét nghiệm ADN huyết thống Cha(Mẹ)-Con tiến hành dựa số vùng ADN (gọi locus) đặc trưng cá thể người - Nếu tất loci giống có kết dương tính (mẫu có quan hệ huyết thống Cha-Con) - Nếu số loci (thường phải > 2) không tương đồng có kết âm tính (mẫu khơng có quan hệ huyết thống ChaCon) Nếu nhiều loci sử dụng độ tin cậy cao Tùy thuộc vào mục đích, chọn lựa nhiều mức độ tin cậy khác - Sử dụng 16 loci ( kiểm tra 16 vùng ADN khác cá thể) - Sử dụng 18/19 loci ( kiểm tra 18/19 vùng ADN khác cá thể) - Sử dụng 20 loci ( kiểm tra 20 vùng ADN khác cá thể) - Sử dụng 25 loci ( kiểm tra 25 vùng ADN khác cá thể) Chú ý: @ Kết sử dụng 18/19 loci cho độ tin cậy gấp 200 lần so với 16 loci @ Kết sử dụng 25 loci cho độ tin cậy gấp 250.000 lần so với 16 loci Tuy nhiên, sử dụng 16 loci phổ biến giới độ tin cậy chấp nhận rộng rãi (hàng chục tỷ người có người trùng lặp) b Xét nghiệm quan hệ họ hàng: *Xét nghiệm nhiễm sắc thể X: Là xét nghiệm nữ-nữ Vì bố mang gen XY, mẹ mang gen XX Để sinh gái, nhiễm sắc thể X từ người bố nhiễm sắc thể X từ người mẹ kết hợp với Do người bố truyền nhiễm sắc thể X cho gái ông ta nên với xét nghiệm sử dụng nhiễm sắc thể X biết liệu hai chị em gái có bố hay khơng Độ tin cậy xét nghiệm đến 99.9% * Các trường hợp sử dụng đến xét nghiệm NST X: + Các chị em gái khác mẹ, muốn kiểm có cha hay ko? + Các chị em gái mẹ, muốn kiểm tra có cha hay khơng? Trường hợp phải có mẫu người mẹ + Bà nội cháu gái *Xét nghiệm nhiễm sắc thể Y: Chỉ xét nghiệm theo dịng Bố (nam-nam) tất đàn ơng có nhiễm sắc thể Y truyền nhiễm sắc thể cho trai họ, xét nghiệm nhiễm sắc thể Y biết anh em trai có bố hay khơng Độ tin cậy thí nghiệm đến 99,9% * Xét nghiệm tiến hành trường hợp sau: + Các anh em trai muốn xét nghiệm mối quan hệ huyết thống trường hợp không lấy mẫu người bố đẻ + Ông nội cháu trai trường hợp không lấy mẫu người bố đẻ + Bác trai (anh, em ruột bố) cháu trai trường hợp không lấy mẫu người bố đẻ + Anh em trai con bác ruột + Ngồi cịn xét nghiệm trường hợp cách xa hệ, phải tuân theo quy luật di truyền nhiễm sắc thể Y: ông nội-con trai-cháu trai-chắt trai *Xét nghiệm ty thể: Trong tế bào có hai hệ gen: Hệ gen nhân hệ gen ty thể (di truyền theo dòng mẹ) 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 q trình thụ tinh Trong đó, tế bào trứng (của người mẹ) lại chứa ty thể tham gia vào q 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 Xét nghiệm ADN sử dụng để khẳng định bác bỏ mối quan hệ họ hàng trực dòng mẹ nhiều người tham gia (nam nữ) Xét nghiệm ADN cách so sánh hệ ADN ty thể - xét nghiệm theo dịng mẹ- xác định mối quan hệ bạn mối quan hệ họ hàng từ lâu tổ tiên thơng qua dịng mẹ/nữ Nó cung cấp thêm thơng tin cho hồn cảnh nghi vấn quan hệ huyết thống mẹ người mẹ tham gia vào xét nghiệm huyết thống mẹ – quan hệ huyết thống mẹ khơng thể tự xác định được, chúng tơi xác định mối quan hệ họ hàng người với người bên họ ngoại Các trường hợp khơng trực hệ, theo dịng mẹ (ơng bà ngoại, cậu, dì, bác, cháu trai, cháu gái), trực hệ thu mẫu xương làm xét nghiệm ADN ty thể Đặc điểm hệ gen ty thể: Hệ gen ty thể 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 tồn nằm xương Đây nguồn nguyên liệu quan trọng việc giám định hài cốt Vì vậy, Phương pháp thường dùng giám định hài cốt *Xét Nghiệm Full-Sibling Nếu anh trai (em trai) em gái (chị gái) có mẹ sinh học (mẹ thật) khơng chắn có cha sinh học (cha thật) hay khơng, xét nghiệm Full- sibling tiến hành để xác định hai người có cha hay khơng cha Xét nghiệm cách gián tiếp để xác định mối quan hệ gia đình người cha giả định khơng thể cung cấp mẫu cho xét nghiệm huyết thống cha Kết xét nghiệm sử dụng chứng hình quyền thừa kế khác Trong xét nghiệm, liệu DNA anh trai - em gái so sánh để biết có DNA mà họ thừa hưởng từ người bố chung Khuyến khích tham gia người mẹ vào xét nghiệm để giúp loại trừ DNA đóng góp người mẹ khỏi DNA nhằm nâng cao độ xác xét nghiệm.Xét nghiệm mối quan hệ anh chị em ruột địi hỏi nhiều phân tích, chúng phải thêm phí thời gian để hồn thành khơng có tham gia người mẹ c Xét Nghiệm ADN Trẻ Sinh Đôi Xét nghiệm ADN trẻ sinh đôi xét nghiệm ADN nhằm xác định xác sinh đơi trứng hay khác trứng Xét nghiệm có ý nghĩa lớn điều trị y khoa như: truyền máu, ghép mô quan nội tạng Trong trình khám thai, bác sĩ cho bạn biết trẻ sinh đơi trứng hay khác trứng thông qua siêu âm thai Khi trẻ sinh đôi sinh ra, khám bệnh lý thai thực để xác định kiểu sinh đôi Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy phương pháp khơng xác 100%, nhà khoa học khuyên nên xét nghiệm ADN để xác định kiểu sinh đơi Ngồi ra, có nhiều trường hợp hồ sơ y tế liên quan đến sinh đôi bị nghi ngờ phát sinh đặc điểm thể chất trẻ sinh lớn lên.Trong trường hợp đó, xét nghiệm DNA phát thật Xét nghiệm kiểu sinh đôi tiến hành so sánh liệu ADN trẻ sinh đơi để xem xem chúng có khớp với hay khơng – kết hợp xác khẳng định trẻ sinh đơi trứng, ngược lại khơng khớp xác với sinh đơi khác trứng Kết xét nghiệm kiểu sinh đơi sử dụng để thỏa mãn tò mò cá nhân giúp giải vấn đề sức khỏe cho trẻ sinh đơi Ví dụ, trường hợp người cặp sinh đôi cần ghép mô quan nội tạng sinh đơi trứng lựa chọn hồn hảo Thế sinh đơi trứng: Một trứng thụ tinh gọi hợp tử Bình thường mơt hợp tử phát triển thành thai nhi, nhiên trình phát triển hợp tử lại tách thành hai phát triển thành thể thai nhi trường hợp sinh đơi trứng Bởi trẻ sinh đơi tạo thành từ trứng tinh trùng nên chúng có hệ gen hồn tồn giống Thế sinh đôi khác trứng: Hai trẻ sinh đôi từ trứng khác tử cung người mẹ thụ tinh tinh trùng khác Trẻ sinh đơi khác trứng có hệ gen khơng giống hồn tồn giống trường hợp anh em cha mẹ sinh học *Xét Nghiệm Trước Sinh Nếu bạn có nhu cầu xác định mối quan hệ huyết thống thai nhi trình mang thai bạn tiến hành xét nghiệm ADN huyết thống trước sinh Về mặt cơng nghệ hồn tồn giống với xét nghiệm huyết thống bình thường, điểm khác biệt việc thu mẫu tế bào thai nhi Để tiến hành thu mẫu xét nghiệm từ thai nhi, bác sỹ chuyên khoa sản tiến hành khám sức khoẻ thai phụ thai nhi, sức khoẻ đảm bảo tiến hành trình chọc nước ối sinh thiết tùy thuộc vào thời kỳ mang thai Chi tiết quy trình liệt kê theo bảng Sinh thiết thai Chọc dò nước ối Thời kỳ mang thai Từ tuần thứ 10 đến tuần thứ 13 Từ tuần thứ 14 đến tuần thứ 24 Loại tế bào thu thập Tế bào từ thai, màng Một số Tế bào thai nhi bao quanh bào thai bong lẫn vào nước ối phát triển bao quanh bào thai phát triển Theo dõi định vị qua Theo dõi định vị vị trí Quy trình máy siêu âm, bác sỹ chuyên thai nhi qua máy siêu thu thập khoa sản lấy mẫu màng âm, bác sỹ chuyên khoa đệm chứa tế bào cách sản tiến hành chọc luồn ống thông qua âm đạo kim rỗng lòng, xuyên chọc kim xuyên qua qua thành bụng bạn thành bụng (tuỳ theo vị trí vào tử cung rút khoảng bào thai) 10ml nước ối vào ống chích Quan trọng: Một xét nghiệm trước sinh để xác định mối quan hệ huyết thống tiến hành tốt cung cấp đầy đủ mẫu tế bào: mẫu bào thai, mẫu bố mẫu mẹ Chú ý: * Phải có bác sỹ chuyên khoa khám sức khoẻ tư vấn kỹ trước tiến hành lấy tế bào bào thai, quy trình lấy tế bào bào thai cần tiến hành bác sỹ có trình độ chun mơn cao máy móc đại bệnh viện uy tín để giảm thiểu rủi ro xảy trình chọc nuớc ối hay sinh thiết thai * Bởi trình sinh thiết thai chọc dò nước ối tiềm ẩn nguy sảy thai (khoảng 24% sinh thiết thai, khoảng 5% chọc dò nước ối) vài phản ứng phụ khác (như chuột rút, đau bụng, chảy máu âm đạo…) nên không nên tiến hành xét nghiệm nghi ngờ quan hệ huyết thống cha Tốt nên xét nghiệm sau sinh  ... Một ứng dụng vơ hữu ích Cơng nghệ Gen xét nghiệm AND huyết thống 1 .Xét nghiệm AND gì? Là phép xét nghiệm dùng ADN (Axit DeoxyriboNucleic) có tế bào thể để xác định quan hệ huyết thống Xét nghiệm. .. marker) ADN ứng dụng rộng rãi khoa học hình để xác định cá thể huyết thống Các mẫu xét nghiệm Dựa sở khoa học tất mẫu tế bào từ người có chứa ADN dùng để làm xét nghiệm xác định huyết thống xét nghiệm. .. thành khơng có tham gia người mẹ c Xét Nghiệm ADN Trẻ Sinh Đôi Xét nghiệm ADN trẻ sinh đôi xét nghiệm ADN nhằm xác định xác sinh đơi trứng hay khác trứng Xét nghiệm có ý nghĩa lớn điều trị y khoa