6. Chuẩn Rubella dương tính 8 Thang ADN chuẩn 100bp
3.2.4.1. Kết quả chọn lựa chương trình phần mềm Tin sinh học phù hợp
Chương trình phần mềm đóng vai trò thiết yếu trong Tin sinh học. Hàng trăm phần mềm đã được lập trình giúp cho việc lưu trữ, chọn lựa, so sánh và xử lý các thông tin về trình tự ADN. Nhiều phần mềm hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu phân tích trình tự gen như FASTA, BLAST, Mega 4, ClustalW, Phylip, Peptool, Genetool, BioEdit, SeqVISTA, Primer3, T-coffee, PC-Genes, DNASIS… Một trong các công cụ dùng trong sinh học tính toán nổi tiếng nhất là BLAST, một giải
thuật để so sánh các trình tự nucleotit tương đồng lưu trữ trên các cơ sở dữ liệu [3], [14], [31].
Từ danh mục trên 300 phần mềm hiện đang được sử dụng tại Viện Pasteur Paris. Chúng tôi đã hợp tác nghiên cứu quy trình công nghệ và chọn lựa các chương trình phần mềm phù hợp cho nội dung nghiên cứu của nhiệm vụ. Các phần mềm miễn phí được lựa chọn cho nghiên cứu gồm BLAST, ClustalW, Mega4, Well come to Measles. Các phần mềm này được sử dụng như một công cụ Tin học trong phân tích kết quả thực nghiệm. Tuy nhiên, thực tế cho thấy việc sử dụng những phần mềm miễn phí rõ ràng vẫn chưa đủ để truy cập và khai thác những thông tin có giá trị và cập nhật nhất trong nguồn dữ liệu khổng lồ của các Ngân hàng gen. Trong danh mục các phần mềm thương mại của nhiều hãng trên thế giới, hợp tác với đối tác Viện Pasteur Paris Pháp đã đạt hiệu quả trong việc lựa chọn 03 phần mềm thích hợp nhất cho nghiên cứu Dịch tễ học phân tử, trong chương trình phần mềm bản quyền BioNumerics (Applied Maths, Bỉ). Các phần mềm được lựa chọn gồm:
1. BioNumerics Fingerprint types cho việc nhập và xử lý kết quả RFLP.
2. BioNumerics Sequence types cho việc nhập và phân tích trình tự ADN.
3. BioNumerics Tree and Netword Inference phân tích, so sánh, dựng cây phả hệ. So với các phần mềm miễn phí như Mega4, ClustalW, tính nổi trổi của BioNumerics là khả năng cho phép nhập đồng thời 20.000 dữ liệu và thực hiện so sánh với các hệ số tương đồng và khoảng cách khác nhau cho nhiều dạng số liệu. Phần mềm BioNumerics hỗ trợ cho người sử dụng thực hiện các phân loại genotyp nhanh chóng, tự động, dễ dàng tạo ra một lượng lớn dữ liệu từ các kỹ thuật thử nghiệm khác nhau cho việc phân tích kết quả thử nghiệm. BioNumerics được đánh giá là giải pháp mạnh mẽ và hoàn thiện cho cơ sở dữ liệu và phân tích so sánh các dữ liệu sinh học. Phần mềm này đã được công nhận trên toàn thế giới và hiện được sử dụng thường nhật ở rất nhiều phòng nghiên cứu tại các Viện Khoa học, trường đại học, bệnh viện…[4].
Các thông tin thu nhận, tại VN hiện có 4 cơ sở có được một hoặc hai mođun trong phần mềm BioNumerics là Bệnh viện Lao Phạm Ngọc Thạch Tp HCM, Đơn vị
truyền Nông nghiệp. Các phần mềm này đang được sử dụng có hiệu quả trong các nghiên cứu và chẩn đoán bệnh. Điều này cho thấy phần mềm BioNumerics bắt đầu
được chọn lựa và ứng dụng hữu ích tại VN.
3.2.4.2. Kết quảứng dụng phần mềm BioNumerics trong phân tích genotyp virút sởi
và Rubella
+ Phân tích kết quả RFLP bằng phần mềm BioNumerics Fingerprint types
Kết quả RFLP của 11 mẫu ADN virút sởi khuếch đại sau RT-PCR được chọn làm mô hình cho việc ứng dụng phần mềm BioNumerics Fingerprint types và BioNumerics Tree and Netword Inference (version 6.0) (Applied Maths, Bỉ). Kết quả
phân tích trên Hình 3.2.4.2 cho thấy tính đa dạng của gen N virút sởi. Các mẫu virút sởi phân lập từ vụ dịch tại các tỉnh miền Bắc trong năm 2006 - 2008 khác biệt so với chủng vắcxin AIK-Vero thuộc nhóm A. Giữa các nhóm chủng sởi VN cũng có sự khác biệt. Các kết quả phân tích RFLP phù hợp với kết quả phân loại genotyp theo phương pháp giải trình tự. Tính năng nổi trội của phần mềm BioNumerics đã được công nhận chính là khả năng xử lý, phân tích hình ảnh gel 2D/ 3D và định lượng các băng ADN trên bản gel điện di. Kết quả ứng dụng BioNumerics Fingerprint types và Tree and Netword Inference trong phân tích kết quả RFLP virút sởi cho thấy khả năng xử lý kết quả nhanh và chính xác. Như đã phân tích, phương pháp RFLP được định danh là phương pháp “non sequencing” do vậy không đòi các sinh phẩm và trang thiết bị đắt tiền như hệ thống máy giải trình tự. Quy trình xét nghiệm đơn giản và nhanh, thích hợp với điều kiện của cơ sở thí nghiệm địa phương. Với sự hỗ trợ của phần mềm BioNumerics, các phòng thí nghiệm có thể triển khai phương pháp RFLP trong sàng lọc và chẩn đoán sớm căn nguyên gây dịch.
Theo các kết quả công bố hiện phần mềm BioNumerics Fingerprint đang được sử dụng thường nhật trong phân tích chẩn đoán bệnh tại Bệnh viện Lao Phạm Ngọc Thạch Tp HCM và Đơn vị Nghiên cứu lâm sàng Đại học Oxfort Bệnh viện Nhiệt đới Tp HCM. Điều này cho thấy những nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với hướng đi chung trong lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng Tin sinh học phục vụ Y học VN.
Hình 3.2.4.2. Kết quả RFLP xác định tính đa dạng của gen N virút sởi
1,2,3,4. Mẫu virút sởi Ninh Bình 2008 5,6,7. Mẫu virút sởi Lai Châu Điện Biên 2006 11. Mẫu vắcxin AIK-Vero 8,9,10. Mẫu virút sởi Thái Nguyên 2006
+ Phân tích kết quả giải trình tự bằng phần mềm BioNumerics Sequence types