Version 1 [Thy A|A GíT ẨÌ
V CC SG ECÍT AC GITÍA
Version3 TIÄIG C10 ý
hai bản sao của C hay T tại vị trí này, mỗi bản
sao trên mỗi NST, người đĩ là đổng hợp Sa
(homozygous). Nếu cĩ một C và một T tại vị trí Hình 3: Các kiểu SNP (62) trên DNA một người cĩ base cytosine (C) và
người khác cĩ base thymine (T). Nếu người cĩ
này, người đĩ là dị hợp (heterozygous). SNP là sự khác nhau phổ biến nhất trong
DNA của con người. Cĩ khoảng 3 triệu SNP (trung bình cĩ một SNP trên 1000 nucleotide). Phần lớn SNP được cho là “câm lặng” — Chúng khơng ảnh hưởng
đến chức năng của gen hay đặc tính di truyền. Vài SNP cĩ thể ảnh hưởng lên
biểu hiện của gen hay hiện diện trong gen và ảnh hưởng lên chức năng protein
do gen đĩ mã hĩa. (8, 62)
1.2.2 Phân biệt SNP và những đột biến gây bệnh
Đột biến điểm và SNP cũng tương tự, biểu hiện sự khác nhau của một nucleotide trên trình tự DNA nhưng SNP khơng được xem là đột biến gây bệnh. Đây là điểm khác nhau chính. Thứ nhất, để được xem là SNP, sự thay đổi nucleotide tại một vị trí nào đĩ phải cĩ tần số ít nhất là 1%. Khơng cĩ một đột biến gây bệnh nào đã được biết cĩ đặc điểm này. Thứ hai, hầu hết những đột
l4
biến gây bệnh xuất hiện bên trong vùng mã hĩa hay vùng điều hịa của gen và
ảnh hướng đến chức năng của protein được mã hĩa bởi gen đĩ. Khơng giống như đột biến, SNP khơng nhất thiết nằm trong gen và chúng thường khơng ảnh
hướng lên chức năng protein. (8, 62) 12.3 Bản đã SNP
E.2.3.1 Bản đồ SNP để xác định những gen bệnh
Tần số, sự ổn định và sự phân bế tương đối của SNP trong bộ gen làm cho chúng cĩ giá trị đặc biệt như những dấu hiệu di truyền. Một bản đồ SNP mật độ
cao cĩ những vị trí SNP trên bộ gen được xác định, được dùng trong những nghiên cứu về gen nhạy cắm với bệnh. Nơi mà SNP đặc biệt gần với allele của gen nhạy cảm với bệnh, chúng sẽ cĩ khuynh hướng di truyền cùng nhau qua nhiều thế hệ. Một SNP cĩ tân số khác nhau trong những cá nhân bị bệnh nào đĩ so sánh với những cá nhân khơng bị bệnh, đĩng vai trị nhữ một dấu hiệu, cho
biết rằng gen nhạy cẩm với bệnh cĩ thể nằm gần đĩ. (8, 62)
1.2.3.2 Bản đồ SNP và những đáp ứng dự đốn đối với thuốc
Bản đồ SNP mật độ cao của bộ gen người giúp xác định sự thay đổi khác nhau của SNP ở những bệnh nhân cĩ kháng thuốc. Những SNP này cĩ thể được
sử dụng như là một phần của kiểm tra kháng thuốc nhằm xác định những bệnh
nhân phù hợp hay cĩ thể trải qua một hiệu ứng phụ nào đĩ. Theo cách này, nhân viên chăm sĩc sức khỏe đưa ra một mức độ dùng thuốc nhiều hơn đối với một cá
nhân dựa trên sự kháng thuốc được dự đốn đối với bệnh nhân đĩ, (8) 1.2.3.3 HapMap - dự án lớn về bản đồ SNP
SNP ConsorHium (sự liên kết giữa những cơng ty dược, cơng ty cơng nghệ ứng dụng, trung tâm học thuật và Wellcome Trust) đang tạo ra một bản đồ SNP ật độ cao của bộ gen người, đĩ chính là HapMap. Việc sử dụng SNP trong những vùng nhỏ của bộ gen thu hẹp đáng kế những nghiên cứu về gen nhạy cẩm
với bệnh. Với hàng ngàn mẫu DNA trong những nghiên cứu điển hình, mỗi mẫu cĩ khoảng 100.000 - 300.000 SNP, kỹ thuật quan sát nhanh cần cĩ để phân tích (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
hàng triệu SNP với chi phí hiệu quả. Sau đĩ các nhà khoa học cần liên hệ kiểu SNP của bệnh nhân với kiểu hình của họ (triệu chứng lâm sàng), địi hỏi những phần mềm phân tích thống kê phức tạp. Kỹ thuật này đã hiện diện và đang tiếp tục được hồn chỉnh hơn. (8)
HapMap sẽ giúp chỉ ra nguyên nhân gây ra các căn bệnh đi truyền và từ đĩ phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn. Các nhà nghiên cứu hy vọng từ việc lập bản đồ SNP và tần số xuất hiện của chúng trong các quần thể khác nhau, họ cĩ thể tăng tác dụng của thuốc theo từng dạng di truyền khác biệt, Ngồi ra, HapMap sẽ cho phép các nhà khoa học tiến hành các nghiên cứu chỉ tiết hơn về đi truyền. Cụ thể là HapMap đã cho thấy những gen liên quan tới sửa
chữa DNA khơng đa dạng bằng những gen đĩng vai trị trong phẩn ứng miễn
dịch của cơ thể. (8)
1.2.4 Ý nghĩa khoa học đằng sau việc kiểm tra di truyền
Ý nghĩa khoa học đằng sau việc kiểm tra đi truyền là tìm kiếm SNP trên bộ gen. Các nhà khoa học giải quyết những khĩ khăn trong việc xác định, phân loại và mơ tả SNP bằng hai cách:
+ Tiếp cận đi truyền: cách tiếp cận này được sử dụng bởi những nhà khoa học muốn cĩ một tầm nhìn bao quát, nhằm xác định và phân loại tất cả những
SNP trong 3 tỉ cặp base của bệ gen người, Mỗi dự án gồm hàng trăm nhà khoa học nhằm so sánh bộ gen của rất nhiều cá nhân để tìm sự khác nhau. (62)
+ Cách tiếp cận chức năng: cách tiếp cận này được sử dụng bởi các nhà
khoa học quan tâm đến một bệnh đặc biệt hay sự đáp ứng với thuốc. Các quá
trình sinh học liên quan đến bệnh và sự đáp ứng thuốc được kiểm sốt bởi nhiều
l6
đã được biết là liên quan đến quá trình đĩ và kiểm tra chúng ở những người cĩ
đáp ứng thuốc hay cĩ bệnh cũng như là những người khơng cĩ. Bằng cách so sánh những trình tự DNA của họ, các nhà khoa học cĩ thể xác định SNP cĩ vai
trị đối với một chức năng hay một sự đáp ứng đặc biệt. (62) 1.2.5 Phương pháp phân tích SNP
Phương pháp phân tích SNP được phân loại theo cách phân biệt allele, theo mơ hình kỹ thuật hay theo phương thức phát hiện. Mặc dị khơng một phương pháp phân tích đơn lẻ nào cĩ thể thích hợp nhất cho mọi mục đích
nghiên cứu, song một phương pháp phân tích tốt rất thích hợp để thỏa mãn như cầu của nhiều loại nghiên cứu khác nhau. (31)
Phương pháp phân tích SNP lý tưởng phải cĩ những đặc tính sau đây: (1)
kỹ thuật phải được triển khai đễ đàng và nhanh chĩng; (2) chi phí thực hiện kỹ
thuật phải thấp; (3) phần ứng phải mạnh, thậm chí với những mẫu DNA khơng tốt cũng tạo ra kết quả đáng tin cậy; (4) kĩ thuật phải dễ dàng được tự động hĩa và tối thiểu thao tác bằng tay; (5) phân tích đữ liệu phải đơn giản với kết quả
phân tích chính xác và tự động; (6) một khi đã được tối ưu, tổng chỉ phí mà kĩ thuật tốn để phân tích (bao gồm thiết bị, chất phản ứng và cán bộ) phải thấp.
Hiện giờ, chưa cĩ mội phương pháp lý tưởng như thế tổn tại. Những cải tiến xa
hơn trong hĩa sinh học, kỹ thuật và phần mềm phân tích cần thiết xuất hiện trước để những phương pháp phân tích SNP gần với lý tưởng cĩ thể được phát
triển. (31)
{.2.S.1 Phân tích SNP dựa trên sự lai đặc hiệu aHele
SNP cĩ thể được phát hiện theo cách đặc hiệu hay khơng đặc hiệu về
trình tự. Sự phát hiện trình tự theo cách khơng đặc hiệu dựa trên sự bắt giữ, sự phân tách hay sự thay đổi tính chuyển động trong suốt quá trình điện di hay sắc ký lơng của những mạch đơi bổ sung khơng hồn tồn được hình thành giữa
17
phân tứ ĐNA allele hay phân tứ DNA mạch đơn cĩ hình dạng khác nhau dưới
điều kiện khơng biến tính (31). Sự phát hiện theo kiểu đặc hiệu trình tự dựa trên 4 cơ chế chung: sự lai đặc hiệu allele, sự kết hợp nucleotide đặc hiệu allele. sự (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
thất oligonucleotide đặc hiệu allele và sự phân tách lấn chiếm đặc hiệu ailele. Với cách tiếp cận lai, hai mẫu dị đặc hiệu allele được thiết kế để lai với trình tự đích chỉ khi chúng bắt cặp hồn tồn (hình 4). Dưới điều kiện được tối ưu, sự bắt cặp khơng hồn tồn ở một base sẽ khơng ổn định khi lại, ngăn mẫu
đị allele khỏi lai với trình tự đích. Vì khơng cĩ enzyme trong sự phân biệt aHele,
lai là cơ chế đơn giản nhất cho phân tích. Thách thức của phương pháp là đấm bảo phân biệt allele chính xác nằm ở chỗ thiết Kế mẫu dị. Với phương pháp
thiết kế mẫu đị tinh ví hơn và tác nhân hỗ trợ quá trình lai, như nhân tế gắn với
rãnh nhỏ DNA (MGB), mẫu dị đặc hiệu allele cĩ thế được thiết kế với tỷ lệ thành cơng cao. œ® > ị Hổ sung hồn lồn | Hổ sung khơng hồn tồn .. —.~.... C G ^ - + ° vai tr hổi s2 Vi ga
Sự hại xảy rũ Sự lại khơng xãy ra
Hình 4: Sự lai đặc hiệu allele (31)
Lai đặc hiệu allele cũng là nền tắng của mội số phương pháp phân tích SNP đặc hiệu. Những phương pháp này khác nhau ở cách chúng thơng báo sự kiện lai. Trong kỹ thuật 5'nuclease, mẫu đị lai với DNA đích đã được khuếch đại, bị tách ra trong suốt phần ứng PCR. Vì thế theo dõi sự kiện tách là một cách
“