VIII. CÁC LĨNH VỰC ỨNG DỤNG CỦA KỸ THUẬT PCR:
3. Phá py và xác định quan hệ huyết thống:
Đây là một lĩnh vực đặc biệt của y học, thường bao gồm việc nhận dạng cá thể, xác định mối quan hệ huyết thống, tìm chứng cứ đối với người bị nghi ngờ phạm tội. Trước đây, các chỉ tiêu sinh học dùng trong các thử nghiệm này là các dấu hiệu kiểu
hình như nhĩm máu, kiểu huyết thanh, các enzym của hồng cầu, hệ HLA (human leucocyte antigens – các kháng nguyên bạch cầu người), vv… Các chỉ tiêu này cĩ độ tin cậy tương đối cao, nhất là hệ HLA, cĩ thể xác định quan hệ huyết thống hay loại trừ khả năng phạm tội của một cá thể. Tuy nhiên, chúng khơng thể dùng để làm chứng cứ buộc tội một người vì khơng đủ tính chuyên biệt cá thể, cĩ thể cĩ sự trùng lặp về các chỉ tiêu này giữa các cá thể. Nĩi chung, các dấu hiệu kiểu hình khơng cĩ tính chuyên biệt cá thể tuyệt đối, điều này chỉ được giải quyết với việc sử dụng một số trình tự trên ADN.
Các kỹ thuật áp dụng: PCR, kỹ thuật phân tích sự đa hình về chiều dài của các mảnh ADN bị cắt đoạn (RFLP - Restriction Fragment Lengh Polymorphism).
Tĩm tắt kỹ thuật RFLP là: ly trích bộ gien từ tế bào của các thể cần khảo sát (mơ, máu…), sau đĩ cắt đoạn bộ gien này bằng các enzym cắt giới hạn (restriction enzyme), điện di trên thạch, làm Southern blot, rồi dùng các đoạn dị đặt hiệu được đánh dấu để phát hiện. Kết quả là mỗi cá thể sẽ cĩ một hình ảnh đặc trưng bằng các vạch được đánh dấu bằng các đoạn dị khi lai ghép trên Southern blot (đối với ADN, cịn với RNA được gọi là Northern blot).
Với PCR, ta cĩ thể dùng các đoạn mồi nằm trước và sau các tiểu vệ tinh (các vùng cĩ độ biến động cao trên bộ gien, được xem như “dấu vân tay di truyền”, đặc trưng cho từng cá thể) với trình tự (CA)n nằm rải rác khắp bộ gien cĩ tính đa hình rất cao. Các cá thể khác nhau cĩ sự khác nhau về số lượng các cấu trúc CA tạo thành các tiểu vệ tinh nên sau khi PCR và phân tích số lượng các vạch trên gel, sẽ thấy các các vạch khác nhau tùy theo từng cá thể phân tích (Kỹ thuật PCR-RFLP, Hình 4).
Các phương pháp sinh học phân tử giúp xác nhận quan hệ huyết thống hoặc phát
hiện tội phạm chính xác từ những người nghi ngờ. Chỉ cần trên hiện trường cịn rất ít mẫu vật: một vài giọt máu khơ, vệt tinh dịch, vài sợi lơng hay mẫu tĩc, hay thậm chí mẫu tàn thuốc cĩ dính vài tế bào niêm mạc miệng.
CÂU HỎI
1. Hãy giải thích cơ chế của phản ứng trong PCR?
2. Tại sao trong thành phần của đoạn mồi khơng được chứa quá nhiều cặp GC? 3. Nêu ứng dụng của phản ứng chuỗi PCR?
4. Tĩm tắt các kỹ thuật cải tiến của PCR?
Tài liệu tham khảo
1. Hồ Huỳnh Thùy Dương (1998), Sinh học phân tử (Khái niệm – Phương pháp –
Ứng dụng), Nxb. Giáo dục.
2. Nguyễn Thị Phương Lan (2001), Sinh học phân tử, Nxb. 3. Nguyễn Đức Lương (2001), Nguyên lý kỹ thuật di truyền, Nxb
PGS. TS. Nguyễn Văn ThanhHình 4. Sơ đồ kỹ thuật PCR-RFLP DNA đích Đoạn mồi 3' 5' 3' 5' Tế bào VK Taq polymerase Điện di sản phẩm PCR Sản phẩm PCR Restriction enzyme Máy luân nhiệt
(Thermocycler)
DNA cắt giới hạn
RFLP (Restriction fragment lengh polymorphism) trên gel