Tài liệu Dấu vân tay DNA docx

D u vân tay DNAấ 1. DNA DNA (Deoxyribonucleic acid) là ch t hoáấ h c góp ph n chính t o nên nhi m s cọ ầ ạ ễ ắ th . M t ph n nh t đ nh c a nhi m s cể ộ ầ ấ ị ủ ễ ắ th quy đ nh cho m t tính tr ng đ cể ị ộ ạ ượ g i là m t gen.ọ ộ V m t c u trúc DNA làề ặ ấ m t chu i xo n kép bao g m hai s iộ ỗ ắ ồ ợ đ n xo n quanh nhau. M i s i ch a m tơ ắ ỗ ợ ứ ộ trình t các base (còn đ c g i làự ượ ọ nucleotide). Có b n lo i base là Adenin,ố ạ Guanin, Cytosine và Thymin. Hai s i DNA liên k tợ ế v i nhau qua t ng base. M i base ch v iớ ừ ỗ ỉ ớ m t base nh t đ nh khác: Adenin (A) chộ ấ ị ỉ liên k t v i Thymine (T) còn Guanin (G)ế ớ ch liên k t v i Cytosine (C). Gi s cóỉ ế ớ ả ử m t s i đ n nh sau: ộ ợ ơ ư A-A-C-T-G-A-T-A-G-G-T-C-T-A-G S i liên k t v i nó s có trình t : ợ ế ớ ẽ ự T-T-G-A-C-T-A-T-C-C-A-G-A-T-C S i kép DNA s là: ợ ẽ T-T-G-A-C-T-A-T-C-C-A-G-A-T-C A-A-C-T-G-A-T-A-G-G-T-C-T-A-G Trình t DNA đ c đ c theo m t chi uự ượ ọ ộ ề c đ nh, t phía đ u (g i là đ u 5’) t iố ị ừ ầ ọ ầ ớ phía cu i (g i là đ u 3’). Trong m tố ọ ầ ộ chu i kép hai s i đ n có chi u ng cỗ ợ ơ ề ượ nhau . 5' T-T-G-A-C-T-A-T-C-C-A-G-A-T-C 3' 3' A-A-C-T-G-A-T-A-G-G-T-C-T-A-G 5' C u trúc hoá h c c a DNA đ c minhấ ọ ủ ượ h a hình sau: ọ ở 2. DNA Fingerprinting là gì? DNA c a t t c m i sinh v t đ u gi ngủ ấ ả ọ ậ ề ố nhau. S khác nhau duy nh tgi a các cáự ấ ữ th trong cùng m t loài là trình t cácể ộ ự c p base. Có hàng t c p base trong DNAặ ỉ ặ c a m i cá nhân, do đó trình t base ủ ỗ ự ở m i ng i là khác nhau. ọ ườ M i cá th có th đ c nh n d ng duyọ ể ể ượ ậ ạ nh t d a trên trình t các c p base c aấ ự ự ặ ủ h . Tuy nhiên, do có hàng t c p baseọ ỷ ặ nên công vi c s vô cùng khó khăn. Thayệ ẽ vào đó các nhà khoa h c có th s d ngọ ể ử ụ m t ph ng pháp ng n h n, đ n gi nộ ươ ắ ơ ơ ả h n nhi u d a vào các mô hình l p l iơ ề ự ặ ạ trong DNA. Các mô hình l p l i không bi u di nặ ạ ể ễ “d u vân tay” c a m t cá th nh ngấ ủ ộ ể ư chúng có th kh ng đ nh đ c r ng li uể ẳ ị ượ ằ ệ hai m u DNA là t m t ng i, t haiẫ ừ ộ ườ ừ ng i có liên quan huy t th ng hay tườ ế ố ừ hai ng i không có quan h gì. Các nhàườ ệ khoa h c s d ng m t s l ng nh cácọ ử ụ ộ ố ượ ỏ trình t DNA có s bi n đ i gi a các cáự ự ế ổ ữ th đ phân tích nh ng kh năng liên hể ể ữ ả ệ có th có. ể 3. DNA Fingerprinting đ c ti n hànhượ ế nh th nào ? ư ế 3.1. Southern Blot Southern Blot là m t ph ng pháp phânộ ươ tích các mô hình di truy n trong DNAề c a m i cá nhân. Các b c th c hi nủ ỗ ướ ự ệ Southern Blot bao g m: ồ 3.1.1 Tách chi t DNA c n làm rõ t m uế ầ ừ ẫ nh mô, máu, huy t thanh Công vi cư ế ệ này có th ti n hành ho c theo ph ngể ế ặ ươ pháp hoá h c ho c theo các bi n pháp sọ ặ ệ ử d ng máy móc. ụ 3.1.2 C t DNA thành các đo n nh v iắ ạ ỏ ớ kích th c khác nhau b ng cách s d ngướ ằ ử ụ m t hay nhi u Enzymgi i h n. ộ ề ớ ạ 3.1.3 S p x p các đo n theo kích th c.ắ ế ạ ướ Quá trình trong đó các kích th c khácướ nhau đ c phân tách g i là đi n di trênượ ọ ệ gel (th ch). DNA đ c rót vào các gi ngạ ượ ế trong gel, sau đó b n gel đ c đ t vàoả ượ ặ m t đi n tr ng sao cho các gi ng cóộ ệ ườ ế ch a DNA n m phía c c âm. Vì DNAứ ằ ở ự tích đi n âm nên khi đ t vào đi n tr ngệ ặ ệ ườ các đo n DNA s di chuy n v phía c cạ ẽ ể ề ự d ng. Đo n DNA càng nh thì s diươ ạ ỏ ẽ chuy n càng nhanh và do đó sau cùngể m t th i gian di chuy n thì s đi đ cộ ờ ể ẽ ượ m t quãng đ ng xa h n so v i nh ngộ ườ ơ ớ ữ đo n l n h n. Nh v t trên đi n di đạ ớ ơ ư ậ ệ ồ ng i ta có th phân tách đ c các trìnhườ ể ượ t DNA theo kích th c. ự ướ 3.1.4 Bi n tính DNA làm cho các phân tế ử DNA t d ng m ch kép tr thành d ngừ ạ ạ ở ạ m ch đ n. Quá trình này có th th cạ ơ ể ự hi n ho c b ng nhi t đ ho c b ng cácệ ặ ằ ệ ộ ặ ằ hoá ch t. ấ 3.1.5 Th m DNA (Blotting the DNA).ấ B n gel, trên đó có DNA đã đ c phânả ượ tách theo kích th c, đ c áp vào màngướ ượ nitrocellulose r i nén ch t cho DNA dínhồ ặ lên màng. Lúc này DNA đã s n sàng đẵ ể đ c phân tích.ượ Đ phân tích Southern Blot ng i ta sể ườ ử d ng các m i đánh d u phóng x trongụ ồ ấ ạ ph n ng lai v i DNA nghi v n. Sau khiả ứ ớ ấ m u dò đã lai v i DNA m ch đ n trênẫ ớ ạ ơ màng nitrocellulose ng i ta chi u tia Xườ ế và khi đó ch có nh ng vùng có m u dòỉ ữ ẫ bám vào m i hi n th trên phim. Đi uớ ể ị ề này giúp các nhà nghiên c u nh n di nứ ậ ệ mô hình di truy n c a t ng cá nhân. ề ủ ừ 3.2. T o các m u dò phóng x ạ ẫ ạ 3.2.1 Dùng enzym DNA polymerase để t ng h p m u dò phóng x . Đ u tiênổ ợ ẫ ạ ầ cho DNA dùng đ làm m u dò vào ng. ể ẫ ố 3.2.2 T o ra các "v t khía", hay nói cáchạ ế khác là các ch đ t d c theo chi u dàiỗ ứ ọ ề c a DNA c n t o m u dò. Ti p theo bủ ầ ạ ẫ ế ổ xung các nucleotide t do trong đó có cácự nucleotide, ch ng h n nucleotide C, đãẳ ạ đ c đánh d u phóng x . ượ ấ ạ 3.2.3 Cho DNA polymerase vào ng vàố ngay l p t c chúng bám vào các v t c t. ậ ứ ế ắ 3.2.4 DNA polymerase b t đ u s a ch aắ ầ ử ữ DNA theo chi u 5' - 3'. Enzym này pháề hu các liên k t phía tr c nó (ho t tínhỷ ế ướ ạ exonuclease 5' - 3') và thay b ng cácằ nucleotide m i (ho t tính DNAớ ạ polymerase). Khi các nucleotide C đánh d u phóng x liên k t v i các nucleotideấ ạ ế ớ G trên. K t qu là DNA ban đ u trế ả ầ ở thành DNA đánh d u phóng x . ấ ạ 3.2.5 DNA này sau đó đ c b ng nhi tượ ằ ệ đ làm bi n tính s i kép thành hai s iộ ế ợ ợ đ n. Trong hai s i đ n s có m t s iơ ợ ơ ẽ ộ ợ đ c đánh d u phóng x còn s i kia thìượ ấ ạ ợ không. S i đánh d u phóng x lúc nàyợ ấ ạ đ c g i là m u dò và đã s n sàng choượ ọ ẫ ẵ công vi c ti p theo. ệ ế 3.3. Ph n ng lai phân t ả ứ ử 3.3.1 Lai phân t là quá trình k t h p l iử ế ợ ạ c a hai m ch đ n DNA. C s c a vi củ ạ ơ ơ ở ủ ệ lai phân t là các m i liên k t hydro gi aử ố ế ữ các base trên hai m ch. Gi a m t base Aạ ữ ộ và m t base T hình thành hai liên k tộ ế hydro còn gi a G và C hình thành ba liênữ k t. ế 3.3.2 Đ ti n hành ph n ng lai phân tể ế ả ứ ử tr c h t DNA m ch kép ph i đ cướ ế ạ ả ượ bi n tính. Đó là m t quá trình trong đóế ộ các liên k t hydro c a m ch DNA képế ủ ạ ban đ u b phá v gi i phóng hai m chầ ị ỡ ả ạ đ n v i toàn b các base s n sàng ti pơ ớ ộ ẵ ế nh n các liên k t hydro m i. ậ ế ớ 3.3.3 Khi các DNA đã đ c bi n tính,ượ ế các m u dò mà b n ch t là các đo nẫ ả ấ ạ DNA s i đ n đánh d u phóng x có thợ ơ ấ ạ ể đ c s d ng đ xem li u trên đo nượ ử ụ ể ệ ạ DNA đó có ch a trình t b xung v iứ ự ổ ớ trình t c a m u dò hay không. DNA vàự ủ ẫ m u dò đ c tr n v i nhau trong m t túiẫ ượ ộ ớ ộ nh a cùng dung d ch mu i phù h p. Túiự ị ố ợ nh a đ c l c trên máy l c đ t o đi uự ượ ắ ắ ể ạ ề ki n t t cho các trình t chuy n đ ng vàệ ố ự ể ộ g p nhau. Khi các m u dò tìm đ c trìnhặ ẫ ượ t phù h p chúng s liên k t v i trình tự ợ ẽ ế ớ ự đó. 3.3.4 S t ng h p gi a m u dò vàự ươ ợ ữ ẫ DNA trên th c t không nh t thi t ph iự ế ấ ế ả hoàn toàn chính xác. Các trình t m u dòự ẫ nh ng đ sai khác nh t đ nh v n cóở ữ ộ ấ ị ẫ th bám vào DNA cho dù s t ng h pể ự ươ ợ không cao. L dĩ nhiên, đ t ng h pẽ ộ ươ ợ càng th p thì càng có ít m i liên k tấ ố ế hydro gi a m u dò và DNA m ch đ n.ữ ẫ ạ ơ Ng i ta có th tính toán đ c kh năngườ ể ượ ả các m u dò có đ t ng h p th p bámẫ ộ ươ ợ ấ [...]... không được bảo đảm 100% Thuật ngữ DNA Fingerprinting (Dấu vân tay DNA) nếu chỉ xét theo nghĩa ngôn ngữ là không chính xác Nếu dùng thuật ngữ này tức là giống như dấu vân tay các mô hình VNTR của một cá thể phải là duy nhất của cá thể đó Thực ra tất cả những gì mà một mô hình VNTR có thể đưa ra chỉ là khả năng một cá thể nghi vấn có đúng là cá thể (một đứa trẻ, một dấu vết của tội phạm ) đã cung cấp... (dấu vân tay DNA) càng có tính riêng biệt cũng như càng được cá nhân hoá 5 Các ứng dụng của DNA Fingerprinting 5.1 Xác định mối quan hệ huyết thống Bởi vì mỗi người thừa hưởng mô hình VNTR từ bố mẹ nên VNTR có thể được sử dụng để xem xét mối quan hệ huyết thống Các mô hình này cũng đủ đặc hiệu để có thể tái xây dựng VNTR của bố mẹ nếu biết các mô hình VNTR của con cái Dĩ nhiên càng có nhiều Dấu vân. .. trường được đem so sánh với các mẫu VNTR từ DNA của những người bị tình nghi, từ đó xác định được người đó phạm tội hay vô can Các mô hình VNTR cũng rất hữu ích trong việc xác định thân phận nạn nhân trong các trường hợp giết người, hoặc từ DNA bằng chứng được tìm thấy hoặc từ chính cơ thể nạn nhân 5.3 Xác định đặc trưng cá thể Khái niệm về việc sử dụng Dấu vân tay DNA như một loại mã di truyền có tính pháp... việc tách chiết DNA, lưu giữ trong file và sau đó phân tích hàng triệu mô hình VNTR Làm như vậy vừa tốn kém vừa phi thực tế Các phương án khác như chứng minh nhân dân, ảnh, dấu vân tay có nhiều ưu điểm hơn và trên thực tế việc dùng chúng để xác định cá thể là sự lựa chọn hợp lý hơn 6 Những vấn đề thường gặp Cũng giống như nhiều vấn đề khác trong thế giới khoa học, các khía cạnh của DNA Fingerprinting... Blot, sau đó sản phẩm từ Southern Blot được đem lai với các mẫu dò trong phản ứng lai phân tử Mẫu dò được sử dụng là một phiên bản đánh dấu phóng xạ của trình tự lặp lại (VNTR) nghi vấn Mô hình di truyền có được sau quá trình như vậy thường được gọi là Ỏ Dấu vân tay DNA Õ Mỗi mô hình VNTR của một cá thể xác định lại được bắt nguồn từ thông tin di truyền nhận được từ bố mẹ của cá thể đó Có thể là của... không 6.1 Độ tin cậy Khả năng một dấu vân tay DNA thuộc về một cá thể xác định đặc biệt cần độ chính xác cao trong các trường hợp tội phạm, lĩnh vực mà một sai sót nhỏ có thể huỷ hoại cuộc đời của một con người Việc sử dụng các mô hình VNTR hiếm gặp hay kết hợp nhiều mô hình VNTR để tạo ra một mô hình VNTR cần thiết sẽ làm tăng độ tin cậy trong việc kết luận hai mẫu DNA phù hợp thực sự (tức là loại... việc sẽ tốt đẹp và ngược lại Giả sử như khi chỉ có một lượng DNA mẫu rất nhỏ thì người kỹ thuật viên phải làm thật thận trọng, hay như trong thí nghiệm có phản ứng nhân gen nếu gen được nhân lên là gen từ tế bào da của người làm thí nghiệm rơi vào thì kết qủa sẽ hoàn toàn sai Cho đến nay các tiêu chuẩn để khẳng định sự trùng hợp của dấu vân tay DNA, dùng trong phòng thí nghiệm để làm giảm các sai sót,... hợp của dấu vân tay DNA, dùng trong phòng thí nghiệm để làm giảm các sai sót, vẫn chưa được soạn thảo nghiêm ngặt và toàn thể Chính vì điều này nên dấu vân tay DNA cho đến nay vẫn ít nhiều bị xã hội phản đối http://protist.biology.washington.edu/fing erprint/dnaintro.html Tác giả: Kate Brinton và Kim-An Lieberman Người dịch: Dương Văn Cường ... vân tay DNA của con cái thì càng thuận lợi trong việc xây dựng VNTR của bố mẹ cũng như mức độ tin cậy của mô hình VNTR được xây dựng càng cao Việc phân tích các mô hình VNTR giữa bố mẹ – con cái đã được áp dụng trong thực tế để giải quyết các trường hợp xác định huyết thống thông thường cũng như các trường hợp phức tạp hơn như xác định quốc tịch, con rơi 5.2 Nhận dạng tội phạm và khoa học hình sự DNA. ..vào DNA bằng cách thay đổi nhiệt độ của phản ứng lai hay thay đổi lượng muối trong dung dịch đệm 4 VNTRs (Các trình tự lặp lại đa dạng về số lượng) Tất cả các sợi DNA đều có những đoạn chứa thông tin di truyền của sinh vật được gọi là các exon và những đoạn dường như không chứa thông . D u vân tay DNA 1. DNA DNA (Deoxyribonucleic acid) là ch t hoáấ h c góp ph n chính t o. các khía c nhế ớ ọ ạ c a DNA Fingerprinting cũng khôngủ đ c b o đ m 100%. Thu t ng DNA ợ ả ả ậ ữ Fingerprinting (D u vân tay DNA) n uấ ế ch xét theo