DNA fingerprintingdau van tay DNA

Trình tự vòng D của ty thể  Ưu điểm :  Xác định được trường hợp hài cốt bị phân hủy gần hết  Kết quả nhanh chóng, chính xác  Nhược điểm :  Kết quả không đại diện cho cá nhân, chỉ đặ[r]

Protein

markers

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM

Bộ môn: Công Nghệ Sinh Học

Nội dung

Phần 1: Tổng quan Dấu vân tay DNA Phần 2: Phương pháp và kỹ thuật

Mỗi một con người đều có một đặc trưng riêng về cấu trúc di truyền của mình, được xác định bằng chuỗi di truyền DNA.

Mỗi một con người đều có một đặc trưng riêng về cấu trúc di truyền của mình, được xác định bằng chuỗi di truyền DNA.

- NSTquyết định cấu trúc đặc tính cho mỗi cá thể

- NST được tạo bởi vật liệu chứa thông tin di truyền DNA thừa kế

từ cha và mẹ

- Mỗi cá thể sống nhận chất liệu DNA 50% từ cha và 50% từ mẹ.

- NSTquyết định cấu trúc đặc tính cho mỗi cá thể

- NST được tạo bởi vật liệu chứa thông tin di truyền DNA thừa kế

từ cha và mẹ

- Mỗi cá thể sống nhận chất liệu DNA 50% từ cha và 50% từ mẹ.

- Con người có khoảng 35000

gen

- có đến 99% gen không có chức năng(rất đa dạng, khác nhau từng các thể).

- Con người có khoảng 35000

gen

- có đến 99% gen không có chức năng(rất đa dạng, khác nhau từng các thể).

Nhận dạng cá thể

- Mỗi người có số lượng trình tự các đoạn lặp lại ( Variable number of tandem repeats -VNTR ) khác nhau và đặc trưng cho mỗi cá thể

- Dấu vân tay DNA là một dấu chuẩn đang dùng hiện nay

- Mỗi người có số lượng trình tự các đoạn lặp lại ( Variable number of tandem repeats -VNTR ) khác nhau và đặc trưng cho mỗi cá thể

- Dấu vân tay DNA là một dấu chuẩn đang dùng hiện nay

Dấu vân tay DNA là gì?

Dấu vân tay DNA là phương pháp phân tích các trình tự base lặp lại nhằm phát hiện sự khác biệt giữa cá nhân này với cá nhân khác, hoặc tìm xem

họ có quan hệ huyết thống với nhau hay không.

Dấu vân tay DNA là phương pháp phân tích các trình tự base lặp lại nhằm phát hiện sự khác biệt giữa cá nhân này với cá nhân khác, hoặc tìm xem

họ có quan hệ huyết thống với nhau hay không.

Xuất hiện lần đầu tiên ở Anh năm

Ứng dụng dấu vân tay DNA

Xác định mối quan hệ huyết thống

• Nhận dạng tội phạm và khoa học hình sự

• Xác định đặc trưng cá thể

• Nghiên cứu mối quan hệ tiến hóa giữa các loài

Các loại xét nghiệm dấn vân tay DNA

Xét nghiệm RFLP

Xét nghiệm PCR

Xét nghiệm RFLP

Xét nghiệm PCR

XÉT NGHIỆM RFLP

Các tiểu vệ tinh (minisatellite)

DNA Minisatellitae gồm các đoạn ngắn có

Tiểu vệ tinh đa vị trí

Tiểu vệ tinh đơn vị trí

Tiểu vệ tinh đơn vị trí

Các tiểu vệ tinh

Các tiểu vệ tinh

Kết quả

 Xét nghiệm tương tự như với tiểu vệ tinh đa vị trí

 Kết quả chỉ có thể xuất hiện 3 loại kiểu hình vị trí : ngắn – ngắn, dài – dài, ngắn – dài

Tiểu vệ tinh đơn vị trí

Kết quả

Xét nghiệm RFLP

Ưu điểm:

 Phương pháp đơn giản, dễ thực hiện

 Cho kết quả nhanh chóng, chính xác

 Kết quả có thể đại diện cho từng cá nhân

Nhược điểm:

 Mẫu xét nghiệm phải đủ lớn

 Mẫu cần phải sạch, không lẫn nhiều mảnh DNA do mẫu bị phân hủy

XÉT NGHIỆM PCR

Các vi vệ tinh (microsatellite)

 Các vi vệ tinh là các đoạn lặp lại ngắn 2-6 bp và kích thước nhỏ (dưới 1000 base), lặp từ 10-60 lần

(Short Tandem Repeats): Các trình tự lặp lại ngắn

- Ví dụ : HUMTHO1 nằm trên intron 1 của gen tyrosine hydroxylase, FGA nằm trên intron 3 của a-fibrinogen, FES, VWA, D18S51 …

(Polymerase Chain Reaction )

- Khối các đoạn lặp 2 Nu là phổ biến nhất ( 0,5% genome ) : trong đó lặp cặp CA/GT là phổ biến và có tính đa hình cao, cặp AT/TA và cặp AG/TC thì phổ biến còn cặp CG/GC thì hiếm gặp.

- Khối các đoạn lặp 1 Nu : trong đó lặp

A và T thì rất phổ biến còn lặp G và C thì rất hiếm

Trình tự phát hiện DNA Fingerprinting dựa trên STRs

1 Tách chiết các mẫu DNA thử nghiệm

2 Khuếch đại các STRs trong mẫu DNA

bằng kĩ thuật PCR với mồi đặc hiệu cho STR muốn khuếch đại

3 Điện di phát hiện kích thước của STR

được khuếch đại

4 Phân tích thống kê dựa trên tần số

xuất hiện các allele của các loci STR trong quần thể để tính được xác suất sai lầm hay chính xác.

Kĩ thuật PCR

Kết quả

Sau khi STR được nhân bản bằng PCR, trong ống nghiệm sẽ thu được 3 dạng kiểu hình về kích thước của STR tùy

thuộc vào STR trong DNA là dạng

đồng hợp tử hay dị hợp tử

 Sự phân phối kích thước một loại

STR trong các cá nhân của một quần thể rất rộng

VD: Kích thước của HUMTHO1 phân

phối trong quần thể dao động từ

146-273 base với sự khác biệt 2 kích thước gần nhau không quá 6 base

=> Sự khác biệt kích thước của một

STR rất đa hình => Phân biệt được

cá nhân này với cá nhân khác nếu

làm xét nghiệm STRs dựa trên nhiều loại STR một lúc

 MO: mẹ, CH: con, PF1: cha có thể 1, PF2: cha

có thể 2

 Xét nghiệm (A) cho thấy PF1 không thể là

cha ruột của CH, xét nghiệm (B) cho thấy

PH2 có thể nhưng chưa chắc là cha của CH

Ví dụ minh họa

Xét nghiệm quan hệ huyết thống

Mẫu thử: Mẫu quệt niêm mạc má của các cá nhân thử nghiệm.

Tách chiết DNA từ mẫu niêm mạc nhờ Bộ thuốc thử tách

chiết niêm mạc má do công ty Nam Khoa chế tạo

Các mẫu DNA tách chiết này được cho vào chạy PCR với 12 mồi đặc hiệu cho 12 loci STR dùng làm dấu vân tay DNA

Các mồi được đánh dấu huỳnh quang với 3 màu khác

nhau để máy điện di mao quản nhận diện được

Các mồi cho 12 loci STR được dùng cho phân tích DNA fingerprinting

Kết quả

Ví dụ minh họa

Hình pháp học: Truy tìm thủ phạm và tung tích nạn nhân

Nạn nhân bị đốt cháy đen thành

than???

Ưu điểm

Mẫu thu thập không nhất thiết phải đạt

tiêu chuẩn cao

Có thể khuếch đại gen nhờ sử dụng PCR, phân tích trên nhiều locus với nhiều STR đồng thời => kết quả chính xác hơn

Kỹ thuật PCR/STR gắn huỳnh quang rất

tốt, nên rất dễ phát hiện tự động, thuận lợi cho phân tích pháp y, bảo quản và dễ phục hồi số liệu.

=> Kỹ thuật được dùng nhiều nhất hiện nay

Xét nghiệm DNA có chính xác

100% ???

Một số vấn đề của DNA Fingerprinting

Sai sót trong khâu kĩ thuật và điều

kiện tối ưu

 Có thể nhiễm DNA ngoại lai

 Chọn mẫu: Mẫu không đại diện,

không điển hình hoặc bị thoái hóa

 Độ tin cậy của dữ liệu trong quần thể

 Trong pháp y: Bằng chứng – DNA đó

có lấy từ mẫu bệnh phẩm nguyên thủy hay không?

Một số vấn đề của DNA Fingerprinting

 Các vấn đề pháp lý, đạo đức

 Ngân hàng dữ liệu DNA tội phạm

- Dữ liệu bị thiếu hụt do chỉ lấy DNA

từ tội phạm

- Người bình thường khi cần xét

nghiệm DNA, có nguy cơ kết quả DNA

bị lạm dụng

 Một số vấn đề khác

DNA Fingerprinting không những đưa hình

sự Y pháp lên một bước tiến mới mà nó còn được ứng dụng rộng rãi trong các ngành

khoa học khác, kể cả ứng dụng trong

nghiên cứu tế bào mầm và tạo sinh vô tính.

THANK YOU

Trình tự vòng D của ty thể