tóm tắt Nghiên cứu tối ưu qui trình tách AND hệ gen từ xương lâu năm ứng dụng trong nhận dạng cá thể người

Header Page 1 of 126.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

TRẦN THỊ HẠNH

NGHIÊN CỨU TỐI ƯU QUI TRÌNH TÁCH ADN HỆ GEN
TỪ XƯƠNG LÂU NĂM ỨNG DỤNG TRONG NHẬN DẠNG
CÁ THỂ NGƯỜI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2017
Footer Page 1 of 126.


Header Page 2 of 126.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

TRẦN THỊ HẠNH

NGHIÊN CỨU TỐI ƯU QUI TRÌNH TÁCH ADN HỆ GEN TỪ
XƯƠNG LÂU NĂM ỨNG DỤNG TRONG NHẬN DẠNG
CÁ THỂ NGƯỜI
Chuyên ngành: Di truyền học
Mã số: 60420121

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS. TS. Nguyễn Thị Hồng Vân

Hà Nội - 2017

Footer Page 2 of 126.


Header Page 3 of 126.

Lời cam đoan.
Tôi xin cam đoan kết quả thể hiện trong bản luận văn này là công trình nghiên cứu
thực tế. Toàn bộ số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là hoàn toàn trung thực,
khách quan, chưa được công bố công khai bởi một ai khác.

Footer Page 3 of 126.


Header Page 4 of 126.

LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng, biết ơn
sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Thị Hồng Vân –Chủ nhiệm Bộ môn Di truyền học đã
trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài.
Tôi xin trân trọng cảm ơn lãnh đạo Viện Kỹ thuật Hóa học, Sinh học
và Tài liệu nghiệp vụ - Tổng cục IV – Bộ công an đã ủng hộ và tạo điều kiện thuận
lợi cho tôi trong quá trình hoàn thành luận vặn
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Di truyền học và
lãnh đạo Khoa đã giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và nghiên

cứu.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới toàn bộ cán bộ phòng Kỹ thuật Sinh học
nghiệp vụ - Viện Kỹ thuật Hóa học, Sinh học và Tài liệu nghiệp vụ - Tổng cục IV –
Bộ công an, gia đình, người thân và bạn bè đã luôn bên tôi, quan tâm động viên và
tạo điều kiện thuận lợi nhất để tôi có thể hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 06 tháng 01 năm 2017
Học viên

Trần Thị Hạnh

Footer Page 4 of 126.


Header Page 5 of 126.

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU………………………………………………………………………….

1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ……………………………………………………

3

1.1. Các phương pháp nhận dạng cá thể người..............................................

3

1.1.1. Phương pháp hình thái học………………………………………………..

3

1.1.2. Phương pháp phân tích các chỉ thị phân tử………………………………

4

1.1.3. Một số chỉ thị ADN ứng dụng trong nhận dạng cá thể………………….

6

1.1.3.1. Các locus STR……………………………………………………………..

6

1.1.3.2. Mini-STRs…………………………………………………………………..

8

1.1.3.3. Vùng siêu biến HV1 và HV2 của ADN ti thể…………………………

10

1.1.3.4. Đa hình đơn nucleotide (SNPs)…………………………………………

11

1.2. Các nguồn ADN sử dụng trong phân tích mẫu hài cốt............................

12

1.2.1. Xương……………………………………………………………………..

12

1.2.1.1. Cấu trúc xương………………………………………………………….....

12

1.2.1.2. Sự tồn tại của ADN trong xương ……………………………………….

14

1.2.2. Răng..........................................................................................................

14

1.2.2.1. Cấu trúc răng.................................................................................

14

1.2.2.2. Vị trí của ADN trong răng..............................................................

15

1.2.3. Sự tồn tại và khả năng thu được ADN trong các bộ phận khác nhau của
mẫu hài cốt……………………………………………………………….

17

1.3.

Các phương pháp tách chiết ADN từ xương lâu năm trên thế giới…..

19

1.4.

Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam…………………………………......

23

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU….........

25

2.1. Nguyên liệu…………………………………………………………..............

25

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu………………………………………………………

25

Footer Page 5 of 126.


Header Page 6 of 126.

2.1.2. Hóa chất…………………………………………………………………..

25

2.1.3. Thiết bị dụng cụ……………………………………………………………

26

2.2. Phương pháp nghiên cứu…………………………………………………...

27

2.2.1. Phương pháp lựa chọn mẫu ………………………………………………..

27

2.2.2. Phương pháp thu mẫu, bảo quản mẫu và bố trí khu vực thí nghiệm sau khi
thu mẫu....................................................................................................................

28

2.2.3. Xử lý mẫu – Loại canxi…………………………………………………….

29

2.2.4. Tách chiết ADN từ xương bằng phương pháp hữu cơ (Phenol/
Chloroform/ Isoamyl alcohol: PCI)........................................................................

30

2.2.5. Tách chiết ADN từ xương bằng KIT QIAmp DNA Investigator

(QiAgen).........................................................................................................
2.2.6. Tách

chiết

ADN

từ

xương

bằng

KIT

DNA

31

IQTM System

(Promega)............................................................................................................

32

2.2.7. Định lượng ADN......................................................................................

33

2.2.8. PCR nhân bội sản phẩm...........................................................................

33

2.2.9. Điện di và đọc kết quả trên máy điện di mao quản……………………….

34

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN….………………………………….

36

3.1. Kết quả nghiên cứu tối ưu bước xử lý mẫu ban đầu và loại canxi………

36

3.2. Kết quả thử nghiệm, lựa chọn phương pháp tách chiết tối ưu tại điều
kiện phòng thí nghiệm ………………………………………..............................

38

3.2.1. Kết quả phân tích, xác định kiểu gen……………………………………………

38

3.3.2. Kết quả đánh giá, lựa chọn phương pháp tách chiết…………………………

39

3.3. Kết quả tối ưu quy trình tách chiết, phân tích ADN nhân từ xương lâu
năm………………………………………………………………………………..

40

3.4. Kết quả phân tích ADN nhân các mẫu xương theo quy trình đã xây
dựng……………………………………………………………………………….

46

3.5. Thảo luận chung. …………………………………………………………...

50

Footer Page 6 of 126.


Header Page 7 of 126.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………………………...

53

Kết luận……………………………………………………………………………

53

Kiến nghị………………………………………………………………………….

53

TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………….

54

PHỤ LỤC………………………………………………………………………...

Footer Page 7 of 126.


Header Page 8 of 126.

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

-ADN

:Deoxyribonucleic Acid

-ATP

:Adenosine Triphosphate

-Bp

:Base pair

-CODIS

:Combined ADN Index System
(Hệ thống chỉ số ADN kết hợp (Mỹ)

-CSDL

:Cơ sở dữ liệu

-dNTP

:Deoxyribonucleotide triphosphate

-EDTA

:Ethylendiamin Disodium Tetraacetic Acid

-FBI:

:Federal Bureau of Investigation
(Cục điều tra Liên Bang Mỹ)

-HA

:Hydroxyl Apatite (Tinh thể hydroxyapatít)

-INV

:QiAmp DNA Investigator

-IQS

:DNA IQTM System

-NST

:Chromosome (Nhiễm sắc thể).

-mtADN

:Mitochondrial DNA (ADN ti thể)

-nADN

:Nuclear DNA (ADN nhân)

-qADN

:DNA Quantification (Định lượng ADN)

-OD

:Optical Density (Mật độ quang học)

-PCR

:Polymerase Chain Reaction

-PD

:Power of discrimination (Khả năng phân biệt)

-PCI

:Phenol : Chloroform : Isoamyl alcohol

-PTN

:Phòng thí nghiệm

-RFLP

:Restriction fragment length polymorphism
(Đa hình chiều dài đoạn cắt giới hạn)

-SDS

:Sodium Dodecyl Sulfate

-STR

:Short Tandem Repeat (Đoạn lặp đa hình ngắn)

-SNP

:Single nucleotide polymorphism
(Đa hình đơn nucleotide)

Footer Page 8 of 126.


Header Page 9 of 126.

-Taq

:Thermus aquaticus

-TBE

:Tris Boric EDTA

-TE

:Tris EDTA

-Tm

:Temperature melting (Nhiệt độ nóng chảy)

-UV

:Ultra Violet (Tia cực tím)

-VNTR

:Variable Number of Tandem Repeat
(Đoạn lặp có độ dài trung bình)

Footer Page 9 of 126.


Header Page 10 of 126.

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1

Sơ đồ minh hoạ các khả năng di truyền một số alen thuộc
locus STR từ bố, mẹ cho con theo định luật Mendel

Hình 1.2

7

Hình minh họa vị trí thiết kế mồi Mini-STR và các bộ mồi
multiplex Mini-STR

9

Hình 1.3

Hình ảnh chụp hiển vi của 03 loại tế bào xương

13

Hình 1.4

Cấu trúc điển hình của răng người

15

Hình 1.6

Lớp tế bào odontoblast xếp thành lớp trên bề mặt khoang tủy
răng và ống tủy, nơi có quá trình biệt hóa hình thành lớp
phức hợp ngà-tủy răng.

Hình 1.6

16

Sơ đồ các khu vực mẫu xương và mức độ thành công của các
phân tích ADN tương ứng.

21

Hình 2.1

Sơ đồ các bước nghiên cứu của đề tài luận văn

35

Hình 2.2

Sơ đồ các bước nghiên cứu của đề tài luận văn

37

Hình 3.1

Kết quả so sánh một số mẫu khi tách theo kit IQS của nhà sản
xuất và theo quy trình cải tiến

Hình 3.1

Sơ đồ mô tả qui trình tổng quát tách chiết, phân tích ADN từ
xương lâu năm

Footer Page 10 of 126.

44

45


Header Page 11 of 126.

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1

Các phương pháp tách chiết ADN từ xương lâu năm đã được công bố
trên thế giới

20

Bảng 2.1

Danh mục hóa chất dùng cho nghiên cứu

25

Bảng 2.1

Danh mục các thiết bị cơ bản dùng cho nghiên cứu

26

Bảng 3.1

Tối ưu các bước xử lý mẫu ban đầu

36

Bảng 3.2

Tối ưu các bước loại canxi

37

Bảng 3.3

Kết quả đo OD các mẫu khuôn sau tách chiết bằng 3 phương pháp

38

Bảng 3.4

Kết quả phân tích ADN các locus STR trên các mẫu hài cốt được tách
chiết bằng 03 phương pháp khác nhau

39

Bảng 3.5

So sánh kết quả khi tách chiết bằng Kit IQS và IQS có cải tiến

41

Bảng 3.6

Sơ bộ các đặc điểm của 33 mẫu phân tích thành công ADN nhân

46

Bảng 3.6

Kết quả kiểu gen các locus STR 33 mẫu xương lâu năm

48

Footer Page 11 of 126.


Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 12 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

MỞ ĐẦU
Trước hậu quả của bất kỳ thảm họa hàng loạt nào, một trong những điều
quan trọng cần đề cập đến đầu tiên là việc nhận diện nạn nhân. Những thiên tai tàn
phá như sóng thần, động đất, rơi máy bay, chiến tranh... gây ra cái chết cho hàng
nghìn nạn nhân. Trong những trường hợp đó, các nhân viên pháp y buộc phải làm
công việc định danh cho hàng trăm, hàng ngàn thi thể.
Phương pháp thông thường để định danh bao gồm nhận dạng các đặc điểm
ngoại hình, so sánh dấu vân tay, hồ sơ nhân chủng học (ước tính tuổi, giới tính,

chủng tộc, tầm vóc, nha khoa, chấn thương và bệnh án)... Các phương pháp xác
định trên, mặc dù hữu ích và dễ thực hiện nhưng không phải lúc nào cũng thành
công, đặc biệt là khi các đặc điểm ngoại hình, dấu vân tay đã bị mất, như trường
hợp thi thể bị phân hủy mạnh, biến dạng do tác động của nhiệt, ngoại lực… hoặc
thời gian chết đã quá dài, thi thể bị phân mảnh chỉ còn lại các mảnh hài cốt, hoặc
khi hồ sơ nha khoa và y tế đối chứng không có. Phân tích ADN sẽ được thực hiện
khi các phương pháp nhận dạng khác không thành công hoặc cho kết quả không rõ
ràng. Mặc dù phân tích ADN có thể thực hiện từ tất cả các nguồn mô của người, tuy
nhiên ở những trường hợp này, xương và răng của hài cốt người nhiều khi là nguồn
cung cấp ADN duy nhất, dựa vào cấu trúc đặc biệt của xương mà ADN sẽ được bảo
tồn tương đối tốt trong thời gian dài.
Giống như các tế bào khác trong cơ thể người, nguồn ADN tách chiết từ
xương thường được phân tích chủ yếu theo hệ gen ti thể và hệ gen nhân. Đối với hệ
gen ti thể, phương pháp được thực hiện là so sánh trình tự ADN thu được sau khi
giải trình tự các mẫu. Sự sai khác về trình tự của các mẫu so với nhau và so với
trình tự chuẩn cho phép kết luận loại trừ hay không loại trừ mối quan hệ họ hàng
theo dòng mẹ của các mẫu đó. Phương pháp phân tích hệ gen ti thể đã thực hiện
thành công ở nhiều nước trên thế giới [33]. Với hệ gen nhân, phương pháp giám
định ADN pháp y hiện nay sử dụng chủ yếu là thiết lập hồ sơ ADN cá thể dựa trên
kiểu gen của 12 đến 24 trình tự STR (Short Tandem Repeat – Đoạn lặp lại ngắn kế
tiếp) có chiều dài khoảng từ 100 – 350 bp [1],[3]. Khác với hệ gen ty thể, một hồ sơ
ADN gen nhân đầy đủ cho phép định danh chính xác đến từng cá thể, tuy nhiên, đối

Footer Page 12
of 126.
Trần
Thị Hạnh

1

Khóa học 2014-2016


Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 13 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

với các mẫu xương, đặc biệt là những mẫu xương lâu năm, ADN của hệ gen nhân
thường bị phân hủy mạnh hơn và có số lượng bản sao ít hơn so với hệ gen ti thể. Do
đó, việc thực hiện phân tích ADN của hệ gen nhân thường khó khăn hơn.
Cho đến nay, chưa có một phương pháp chung nào cho phép tách chiết được
nguồn ADN tổng số có chất lượng đảm bảo sử dụng tốt cho việc phân tích ADN hệ
gen nhân từ các mẫu xương lâu năm. Tùy thuộc vào từng loại xương (xương đùi,
răng, xương hàm,...) điều kiện môi trường, thời gian chôn cất và đặc điểm sinh học
của xương mà các PTN sử dụng các phương pháp xử lý, các phương pháp tách chiết
khác nhau và phải cải tiến để phù với điều kiện thực tế nhằm thu được ADN hiệu
quả nhất [42].
Thực tế tại Việt Nam, trong các vụ án hình sự, mẫu hiện trường thu được
trong nhiều trường hợp chỉ là mẫu răng, xương tồn tại ở các điều kiện môi trường
khác nhau. Ngoài ra, do hậu quả chiến tranh để lại, nhu cầu giám định hài cốt rất
lớn, số lượng mẫu cần giám định hàng năm lên tới hàng trăm nghìn mẫu. Các mẫu
hài cốt này thường được chôn dưới đất, do khí hậu nóng ẩm cộng với thời gian
khoảng trên 40 năm. Phần lớn các mẫu xương đều đã bị phân hủy mạnh, chất lượng
xương kém, nguồn ADN tách chiết được thường có hàm lượng ADN tổng số thấp,
lẫn nhiều chất ức chế, gây khó khăn cho việc phân tích ADN, đặc biệt là đối với hệ
gen nhân. Do vậy, để đạt được kết quả phân tích tốt, cần thiết phải có sự thử
nghiệm, cải tiến và tối ưu phương pháp tách chiết ADN đối với các mẫu xương lâu
năm.
Trước tình hình thực tế nêu trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu tối

ưu qui trình tách ADN hệ gen từ xương lâu năm ứng dụng trong nhận dạng cá
thể người” với mục tiêu xây dựng được qui trình tối ưu để tách chiết và phân tích
ADN nhân từ mẫu xương lâu năm phù hợp với điều kiện tồn tại mẫu và năng lực
phân tích của phòng thí nghiệm ở Việt Nam.

Footer Page 13
of 126.
Trần
Thị Hạnh

2

Khóa học 2014-2016


Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 14 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Các phương pháp nhận dạng cá thể người
Nhận dạng cá thể người là một trong những mục tiêu chính của lĩnh vực
khoa học pháp y phục vụ cho thực thi pháp luật, giám định y khoa và các mục tiêu
nhân đạo của xã hội. Hàng năm, các cơ quan điều tra, các cơ sở giám định pháp y
ghi lại hàng nghìn trường hợp, đó là hậu quả của thiên tai, thảm họa hàng loạt, chiến
tranh…khiến cho số lượng thi thể, hài cốt cần nhận diện có thể lên tới hàng chục
nghìn vụ mỗi năm.
Về nguyên lý, công tác nhận dạng chính là việc so sánh các thuộc tính, các
đặc điểm của mẫu sinh phẩm thu được với những tiêu chuẩn, những chỉ tiêu đã biết

để xác định cá thể. Xác định độ tuổi, giới tính, chủng tộc hoặc so sánh giữa những
thuộc tính, những đặc điểm của mẫu nghi ngờ với mẫu đối chứng để xem mức độ
phù hợp hay không phù hợp hoặc chúng có cùng một nguồn gốc hay không. Thông
qua việc phân tích các đặc tính chúng ta sẽ phân nhóm được các mẫu giám định
hoặc loại trừ được mẫu nghi ngờ trong nhóm đối tượng cần giám định đôi khi chỉ
bằng các phương pháp đơn giản hoặc một vài đặc điểm nhận dạng. Như vậy, chúng
ta sẽ giới hạn và khu trú dần số mẫu (đối tượng) cần giám định.
Các phương pháp sử dụng trong nhận dạng cá thể người bao gồm phương
pháp hình thái học và phương pháp phân tích các chỉ thị phân tử. Trong nhận dạng
cá thể, thông thường nhận dạng bằng hình thái cũng được thực hiện trước trong
trường hợp mẫu đủ nguyên vẹn [7],[47], sau đó việc sử dụng chỉ thị phân tử có
được tiến hành hay không tùy thuộc vào kết quả giám định hình thái và chất lượng
mẫu thu được. Trong thực tế, rất nhiều trường hợp phải sử dụng đến phương pháp
phân tích sâu hơn như phân tích nhóm máu, phân tích ADN [44].
1.1.1. Phương pháp hình thái học
Phương pháp này dựa trên các đặc điểm hình thái học mang tính đặc trưng
của cơ thể con người để nhận dạng. Các đặc điểm hình thái bao gồm các đặc điểm
mô tả về loại hình khuôn mặt, loại hình mắt, mũi, miệng, tai..., các kích thước cơ
thể, các chỉ số trên xương (xương sọ, răng) để xác định các đặc tính nhận dạng hay
đặc điểm về vân da, vân tay

Footer Page 14
of 126.
Trần
Thị Hạnh

3

Khóa học 2014-2016

Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 15 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

Các nhà nhân chủng học đã phát triển một hệ thống phân tích nhân chủng
học pháp y dựa trên phân tích đặc điểm hình thái. Hồ sơ sinh học bao gồm các ước
tính về độ tuổi, giới tính, chủng tộc, tầm vóc, nha khoa, chấn thương và bệnh án
[44]. Những đặc điểm này có thể được so sánh với báo cáo mất tích tại khu vực
xung quanh để hỗ trợ điều tra. Phương pháp xác định này mặc dù hữu ích và có giá
trị pháp lý nhưng không phải lúc nào cũng thành công, đặc biệt là khi các đặc điểm
nhận dạng và thông tin trước khi chết không rõ ràng, hồ sơ nha khoa và y tế không
có.
1.1.2. Phương pháp phân tích các chỉ thị phân tử
Chỉ thị di truyền dựa trên protein là hệ thống đầu tiên được sử dụng để nhận
dạng trong giám định sinh học hơn 25 năm trước đây [10]. Phương pháp tiên phong
này ngay sau đó đã bộc lộ một số hạn chế như: tính kém ổn định của mẫu trước các
yếu tố môi trường, lượng mẫu cần xét nghiệm phải đủ lớn, khả năng phân biệt cá
thể thấp nên khó có thể truy nguyên cá thể. Hơn nữa, đối với những mẫu vật sinh
học đã bị phân hủy nặng nề do tác động của nhiệt độ cao, ngoại lực lớn hoặc thời
gian lâu, mẫu đã phân hủy hoàn toàn thì phương pháp sử dụng các chỉ thị protein là
không thể thực hiện được.
Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sinh học, cộng đồng pháp y sau đó
đã quan tâm tới chỉ thị di truyền khác tiềm năng hơn, đó là các chỉ thị ADN đa hình.
Cho đến nay nó đã được phát triển thành một công cụ không thể thiếu trong lĩnh
vực nhận dạng cá thể người trong lĩnh vực hình sự [10].
Tế bào có chứa 2 loại ADN: ADN ti thể (mtDNA) và ADN nhân (nDNA).
Mỗi loại có vị trí, số lượng bản sao, cấu trúc vật lý khác nhau trong tế bào. Ti thể là
những bào quan nằm trong tế bào chất, được di truyền theo dòng mẹ, do đó các

trình tự mtADN giống nhau ở các cá nhân cùng mẫu hệ, (ví dụ: anh, chị em ruột,
mẹ, bà ngoại, bác - dì - cậu họ ngoại…). Tế bào người có thể chứa tới hàng trăm
đến hàng ngàn ti thể cho nên số lượng bản sao trình tự mtADN lớn hơn so với
nADN. ADN trong nhân ở các tế bào sinh dưỡng (soma) có hai bản sao, một di
truyền từ mẹ và một di truyền từ bố. Những trình tự này là đặc trưng duy nhất cho
mỗi cá thể ngoại trừ trường hợp song sinh cùng trứng. Do đó các đặc điểm trình tự

Footer Page 15
of 126.
Trần
Thị Hạnh

4

Khóa học 2014-2016


Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 16 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

nADN được xác định là đặc điểm nhận dạng giúp truy nguyên đến từng cá thể [9].
Phân tích ADN được áp dụng lần đầu tiên trong pháp y vào cuối những năm
1980 sử dụng kĩ thuật phân tích đa hình chiều dài đoạn cắt bằng enzyme giới hạn
(RFLP - Restriction Fragment Length Polymorphism). Kỹ thuật này được sử dụng
để xác định kiểu gen các locus VNTR (Variable Number of Tandem Repeat), hay
còn gọi là các trình tự lặp lại liên tiếp với số lượng thay đổi [21]. Chỉ thị này cung
cấp khả năng phân biệt cao cho nhận dạng cá thể. Tuy nhiên để phân tích thành
công chỉ thị này, cần một lượng tương đối lớn ADN khuôn, khoảng 10 - 25ng, ADN

cần phải nguyên vẹn và trình tự cần phân tích có chiều dài lên tới 10,000 bp. Kỹ
thuật phân tích này không thể áp dụng đối với những mẫu bằng chứng ít (mẫu dấu
vết) hoặc mẫu đã bị thoái hóa.
Kỹ thuật RFLP sau đó đã được thay thế bằng kỹ thuật phân tích dựa trên
phản ứng chuỗi trùng hợp (PCR) trong khoảng 20 năm trước đây. PCR là một
phương pháp được sử dụng để khuếch đại các vùng cụ thể của khuôn ADN tổng số
tách chiết từ mô sinh học. Nó được dùng để tái tạo và đồng thời nhân bội tạo ra
hàng triệu bản sao của một trình tự ADN cụ thể trong bộ gene. PCR cho phép thu
lại được hồ sơ ADN hoàn chỉnh từ khuôn mẫu ban đầu thấp (> 100 pg) trong thời
gian ngắn. Các chỉ thị di truyền đầu tiên dựa trên nền tảng PCR được sử dụng trong
nhận dạng cá thể là hệ đa hình đơn nucleotide (SNP) trên gen nhân, gồm có: trình tự
đa hình tại vị trí HLA-DQA1, LDLR, GYPA, HBGG, D7S8 và Gc. Những xét
nghiệm dựa trên hệ SNP này nhạy với mẫu kém nhưng lại không cung cấp được khả
năng phân biệt như hệ VNTR/RFLP trước đó. Hơn nữa, do tính chất mỗi locus chỉ
có hai alen nên khả năng nhận dạng cá thể trong các mẫu lẫn là rất khó giải quyết
[8].
Đầu những năm 1990, kỹ thuật nhân bội đa hình chiều dài đoạn (AmpFLP)
được áp dụng trong nhận dạng cá thể. Phương pháp này sử dụng kỹ thuật PCR để
nhân bội các locus VNTR như D1S80, ApoB, D17S30 (YNZ22) và COL2A1, sau
đó sản phẩm nhân bội được phân tách gel Polyacrylamide và đọc kết quả bằng kỹ
thuật nhuộm bạc, mặc dù phương pháp này rút ngắn được thời gian hơn so với
RFLP, nó vẫn đòi hỏi lượng mẫu đầu vào nguyên vẹn và lớn (> 5 ng).

Footer Page 16
of 126.
Trần
Thị Hạnh

5

Khóa học 2014-2016


Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 17 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

Đến cuối những năm 1990, các locus trình tự lặp lại ngắn (STR) hoặc các
locus tiểu vệ tinh (microsatellite: một phân lớp nhỏ của các VNTR) đã thay thế các
chỉ thị di truyền thế hệ I trong các ứng dụng nhận dạng cá thể dựa trên kỹ thuật
PCR. STR cải thiện đáng kể những thiếu sót của VNTR do kích thước vùng nhân
bội nhỏ (100-500 bp), mức độ đa hình cao và có thể tự động hóa qui trình phân tích
[9]. Hiện nay, phân tích STR đã trở thành tiêu chuẩn “vàng” của nhận dạng cá thể
trong khoa học hình sự.
1.1.3. Một số chỉ thị ADN ứng dụng trong nhận dạng cá thể
Các chỉ thị di truyền hiện đang được sử dụng phổ biến ở các phòng thí
nghiệm khoa học hình sự hiện nay trong giám định truy nguyên cá thể bao gồm các
locus STR, các SNP và ADN ti thể (mtADN).
1.1.3.1. Các locus STR
Khái niệm các đoạn lặp và STR
Đoạn lặp: Hệ gen (genome) của người chứa rất nhiều các trình tự lặp lại
khác nhau. Các trình tự ADN lặp lại này đa dạng về loại hình và kích thước. Những
đoạn lặp lại dài có thể chứa đến hàng trăm, thậm chí hàng ngàn nucleotide ở vùng
lặp lại (còn gọi là nhân lặp). Những vùng này thông thường nằm gần vùng tâm động
của NST.
Locus STR: STR (trình tự ngắn lặp lại liên tiếp) là các trình tự chứa các đoạn
ADN ngắn, thường từ 2 đến 7 nucleotide, lặp lại liên tiếp tại một vị trí xác định
trong hệ gen nhân. Số lần lặp lại của mỗi locus này được gọi là alen, mỗi cá nhân có
kiểu gen 2 alen của mỗi locus STR, một alen nhận từ mẹ và một alen nhận từ bố.

Cơ sở khoa học của phân tích STR trong nhận dạng cá thể người
Năm 1956, Joe Hin Tjio và Albert Levan đã xác định chính xác ở người,
trong nhân tế bào (thể lưỡng bội) có 46 cặp NST được xếp thành 23 cặp tương
đồng: 22 cặp NST thường và một cặp NST giới tính. Riêng tế bào trứng và tinh
trùng chỉ có 23 NST (tế bào đơn bội). Sự kết hợp giữa trứng và tinh trùng đã duy trì
được số lượng NST trong tế bào thường là 46. Bộ NST được bảo tồn và di truyền từ
thế hệ này sang thế hệ khác. Thế hệ con cái bao giờ cũng thừa hưởng các đặc tính di
truyền thông qua gen của cả bố và mẹ với xác suất ngang nhau. Điều đó có nghĩa là

Footer Page 17
of 126.
Trần
Thị Hạnh

6

Khóa học 2014-2016


Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 18 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

23 NST từ bố được truyền cho con thông qua tinh trùng, 23 NST từ mẹ truyền cho
con thông qua trứng. Các locus STR nằm trên NST cũng theo đó mà được di truyền
qua các thế hệ (hình 1.1).
Bố

Mẹ

(8-11)

(9-12)

Con 1

Con 2

Con 3

(8-9)

(8-12)

(9-11)

Con 4
(11-12)

Hình 1.1. Sơ đồ minh hoạ các khả năng di truyền một số alen thuộc locus STR từ
bố, mẹ cho con theo định luật Mendel (8 - 12: một số alen thuộc một locus STR nào đó )
[10].

Vai trò các STR trong nhận dạng cá thể người.
Các locus STR trở thành các chỉ thị ADN phổ biến trong nhận dạng cá thể
bởi đặc tính dễ dàng nhân bội đồng thời nhờ kỹ thuật PCR, không phải thực hiện
nhân bội riêng rẽ như đối với các locus VNTR. Đặc điểm này là do các alen của
locus STR nằm trong một khoảng kích thước tương đương, khoảng vài trăm bp, các
đơn vị lặp lại có kích thước nhỏ. Hơn nữa, số đơn vị lặp của các chỉ thị STR rất

khác nhau giữa các cá thể, điều này làm cho chúng trở thành công cụ hữu hiệu trong
nhận dạng cá thể.
Với mục đích sử dụng cho nhận dạng cá thể, điểm quan trọng đối với các
chỉ thị ADN là có tính đa hình càng cao càng tốt hoặc một số chỉ thị có tính đa hình
thấp hơn có thể kết hợp với các chỉ thị khác để đạt được đủ độ tin cậy phân biệt
giữa các cá thể.
Bộ STR đầu tiên được nghiên cứu phát triển phục vụ cho ngành pháp lý là bộ
STR 4 trình tự STR : TH01, FES/FPS, vWA và F13A. Đây là bộ chỉ thị thế hệ thứ
nhất. Xác suất hai cá thể trùng nhau khi sử dụng bộ KIT bốn gen này khoảng
1/10.000. Bộ KIT thế hệ thứ hai gồm 6 locus là TH01, vWA, FGA, D8S1179,

Footer Page 18
of 126.
Trần
Thị Hạnh

7

Khóa học 2014-2016


Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 19 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

D18S51 và D21S11 với xác suất hai cá thể trùng nhau 1/50.000.000. Những locus
nêu trên đều sử dụng các phương pháp đọc tín hiệu huỳnh quang để phát hiện nên
đòi hỏi kinh phí trang bị tương đối lớn và đồng bộ [9].
Từ năm 1996 phòng thí nghiệm của FBI đã hỗ trợ cho việc nghiên cứu và

xây dựng cơ sở dữ liệu từ 13 đoạn FGA, TH01, TPOX, vWA, D3S1358, D5S818,
D7S820, D13S317, D16S539, D18S51, CSF1PO, D8S1179 và D21S11. 13 locus
đánh dấu này được chia thành 4 nhóm chính:
-

Nhóm thứ nhất: trình tự lặp lại chứa các trình tự giống nhau: TPOX,

CSF1PO, D5S818, D13S317, D16S539.
-

Nhóm thứ hai: Một vài trình tự có những alen không đồng nhất: TH01,

D18S51, D7S820.
-

Nhóm thứ ba: Cấu trúc kép với các alen khác nhau:vWA, FGA,

D3S1358, D8S1179.
-

Nhóm thứ tư: Cấu trúc dạng lặp dạng phức: D21S11.

Cho đến nay, số lượng các locus trong bộ KIT nhận dạng cá thể thương mại
có thể lên tới 30 locus, phổ biến sử dụng là các bộ KIT 16 locus [10].
1.1.3.2.

Mini-STR

Trong thực tế áp dụng, việc nhận dạng cá thể không phải lúc nào cũng được
thực hiện đối với nguồn mẫu chuẩn (như: các mẫu được thu trực tiếp từ cơ thể, các

mẫu sinh học còn giữ nguyên vẹn về cấu trúc và đủ hàm lượng ADN cho phân tích
một hồ sơ STR đầy đủ). Rất nhiều trường hợp việc nhận dạng cá thể phải thực hiện
với các mẫu sinh học đã biến tính một phần hoặc ở tình trạng phân hủy mạnh (mẫu
dấu vết hình sự, mẫu hài cốt lâu năm….). Do đó, các nhà nghiên cứu đã đưa ra giải
pháp: thiết kế các bộ mồi PCR nhằm nhân bội được các locus STR với kích thước
sản phẩm PCR (amplicon) tạo ra rất ngắn, khoảng trên dưới 100 bp (hình 1.2) để
phù hợp với việc phân tích các mẫu ADN biến tính [36].
Việc phân tích một số locus mini-STR này sẽ góp phần bổ sung thông tin về
hồ sơ ADN (kiểu gen) cá thể trong những trường hợp phân tích STR thông thường
không thu được một hồ sơ kiều gen đầy đủ. Tỉ lệ thành công của các hệ Mini-STR
so với các hệ STR “truyền thống” trên các mẫu bị phân hủy mạnh đã được chứng

Footer Page 19
of 126.
Trần
Thị Hạnh

8

Khóa học 2014-2016


Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 20 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

minh: Mini-STR đã cung cấp một hồ sơ ADN với thông tin di truyền gấp 3 lần và
đầy đủ hơn hệ STR tiêu chuẩn. Các nghiên cứu trên mẫu bị phân hủy mạnh cho thấy
rằng các locus mini-STR có kích thước dưới 120 bp đều cho kết quả tốt, các trình tự

trên 150 bp thường khó thu được kết quả hơn [51].
Mồi PCR
thông thường

Mồi mini STR

Vùng nhân lặp của STR
Mồi mini STR

Mồi PCR
thông thường

Hình 1.2: Hình minh họa vị trí thiết kế mồi Mini-STR và các bộ mồi multiplex Mini-STR
(A): Cặp mồi mini-STR được thiết kế lại nhằm tiếp cận gần sát đến vùng nhân lặp hơn các
cặp mồi STR thông thường, do đó thu nhỏ kích thước đoạn được nhân bản, tạo điều kiện
nhân bội những mẫu ADN bị thoái hóa. (B): So sánh kích thước đoạn được nhân bản của
hai bộ KIT: AmpFlSTR® MiniFiler™ và Identifiler® kit (Applied Biosystems) [6]

Việc nhân bội ADN sử dụng các locus mini STR phù hợp với các mẫu đã
biến tính, tuy nhiên cũng có một số hạn chế nhất định. Thứ nhất, khó có thể kết hợp
nhiều locus mini-STR trong cùng một phản ứng multiplex và phân tách đọc kết quả
tự động bằng điện di mao quản. Do là khi mồi được thiết kế để tiếp cận gần hơn
vùng nhân lặp, kích thước của các trình tự nhân bội đều bị giảm xuống cùng chung
một phạm vi hẹp hơn (khoảng 100 – 150 bp) [10], vì vậy đọc kết quả trên thiết bị
điện di mao quản sẽ chỉ giới hạn được một số locus trong mỗi kênh màu. Thứ hai,
theo nghiên cứu của Parsons và cộng sự, trên một mẫu đã bị phân hủy cao cho thấy,

Footer Page 20
of 126.
Trần

Thị Hạnh

9

Khóa học 2014-2016


Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 21 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

mặc dù hệ 16 locus STR thông thường bao gồm 6 locus STR kích thước lớn nhất bị
mất alen khi phân tích thì thông tin di truyền của nó vẫn cung cấp khả năng truy
nguyên cá thể có độ tin cậy cao hơn bộ mini-STR 6 locus với đầy đủ 100% thông
tin di truyền. Để có đủ lượng thông tin di truyền cho một phép tính truy nguyên cá
thể tin cậy thì cần có hồ sơ hoàn chỉnh của bộ MiniFilerTM kết hợp với một phần
kiểu gen của các locus trong bộ KIT Identifiler®[39].
1.1.3.3.

Vùng siêu biến HV1 và HV2 của ADN ti thể

Nhận diện cá thể người dựa vào phân tích trình tự hai đoạn siêu biến đặc
trưng (HV1 và HV2) trong vùng điều khiển. Vùng siêu biến I có kích thước 342 bp
từ vị trí 16024 đến vị trí 16356, vùng siêu biến II có độ dài 268 bp từ vị trí 73 đến
340
Phân tích ADN ti thể được thực hiện dựa trên cơ sở đặc tính di truyền theo
dòng mẹ của các phân tử ADN mạch vòng kép nằm trong tế bào chất. Các phân tích
mtADN được thực hiện để bổ sung thông tin di truyền cho hồ sơ ADN từ các mẫu
khó khi mà các phân tích STR, mini-STR không cho kết quả đầy đủ hoặc không có

kết quả.
Ti thể là bào quan có số lượng có thể lên tới hàng trăm bản sao trong mỗi tế
bào, cấu trúc vòng kép của phân tử mtADN cũng có thể khiến nó bền vững trước
tác động của enzyme exonuclease nội bào hơn so với nADN. Đồng thời, vị trí linh
hoạt của mtADN trong tế bào chất dường như cũng bảo vệ nó tốt hơn trước các cơ
chế thoái hóa ADN [17]. Vì vậy tỉ lệ thành công của xét nghiệm mtADN trên các
mẫu hài cốt sẽ cao hơn so với các phân tích nADN. Mặc dù là một công cụ tin cậy
và hiện nay đang được tiến hành rộng rãi trong phân tích nhận dạng mẫu hài cốt lâu
năm tại Việt Nam nhưng phân tích ADN ty thể chỉ cho phép xác định đặc tính di
truyền theo dòng mẹ, không xác định được cá thể như đối với nADN, do đó thường
chỉ được sử dụng trong việc bổ sung thông tin trong công tác nhận dạng cá thể.
1.1.3.4.

Đa hình nucleotide đơn (SNP)

Một SNP được định nghĩa là một biến thể trình tự DNA xảy ra khi một
nucleotide đơn A, T, C hay G trong hệ gen khác biệt so với các cá thể khác trong
cùng một loài sinh học hoặc so với sợi nhiễm sắc thể còn lại trong cặp nhiễm sắc

Footer Page 21
of 126.
Trần
Thị Hạnh

10

Khóa học 2014-2016


Chuyên ngành Di truyền học

Header Page 22 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

thể tương đồng. Ví dụ, hai đoạn trình tự tương ứng của hai cá thể khác nhau,
AAGCCTA với AAGCTTA, chứa một sự khác biệt trong các nucleotide đó là hai
alen C và T. Sự phân bố của các SNP trong hệ gen không đồng nhất, SNP thường
xảy ra trong các vùng không mã hóa hơn các vùng mã hóa và hầu hết các SNP đều
ở dạng hai alen.
Các chỉ thị SNP có thể được phân loại theo bốn nhóm ứng dụng như sau
[16],[18],[23]:
-

Phát triển các hệ locus SNP trên NST thường phục vụ truy nguyên cá thể

và xét nghiệm huyết thống: là tập hợp các SNP có độ phân biệt cá thể cao, cho phép
một xác suất rất thấp hai cá thể có cùng một kiểu gen.
-

Phục dựng ngoại hình: Sử dụng các chỉ thị SNP để phục dựng kiểu hình

cá thể như màu da, màu tóc, màu mắt... sử dụng cho mục đích định hướng điều tra.
-

Phân tích phả hệ dựa trên các nhóm SNP nằm trên NST Y và các SNP ti

thể: là hệ các SNP liên kết chặt chẽ do thiếu sự tái tổ hợp, có chức năng đánh dấu
haplotype, có thể sử dụng để xác định danh tính người mất tích thông qua quan hệ
họ hàng, đặc biệt trong trường hợp các mẫu tham khảo và mẫu cần định danh bị
ngăn cách bởi nhiều thế hệ.

-

Phân tích, xác định mối quan hệ gần gũi, xây dựng cây phát sinh tiến hóa

quần thể giữa các quần thể người.
Kỹ thuật phân tích SNP không phải là một kỹ thuật mới. Trong thực tế, nó là
những chỉ thị đầu tiên dựa trên nền tảng công nghệ PCR ứng dụng trong nhận dạng
cá thể. Tuy nhiên do tính chất có hai alen của hầu hết các SNP, lượng thông tin di
truyền của SNP ít hơn STR rất nhiều trong nhận dạng cá thể, thông thường phải sử
dụng tổ hợp của 45-60 locus SNP mới cho lượng thông tin đủ độ tin cậy tương
đương với khả năng phân biệt của 9-16 locus STR [45]. Đối với các trường hợp
thông thường thì STR có ưu thế tốt hơn SNP, chính vì thế hiện nay cơ sở dữ liệu
ADN cấp quốc gia của các nước trên thế giới đều được xây dựng dựa trên các hệ
STR. Về mặt di truyền quần thể, các locus STR cũng được nghiên cứu rộng rãi, tần
suất phân bố alen của các locus STR được xây dựng cho nhiều quần thể người khác
nhau trong khi các SNP vẫn chưa được nghiên cứu di truyền trên nhiều quần thể.

Footer Page 22
of 126.
Trần
Thị Hạnh

11

Khóa học 2014-2016


Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 23 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

1.2. Các nguồn ADN sử dụng trong phân tích mẫu hài cốt
Không giống như dấu vân tay, chỉ thị protein hoặc đặc trưng nha khoa, các
xét nghiệm dựa trên ADN không bị giới hạn ở bất kỳ phần/mô nào của cơ thể. Tuy
nhiên, trong các trường hợp khi phân tích ADN từ nguồn mẫu mô mềm trở nên khó
khăn như đối với những mẫu sinh học đã phân hủy trong một thời gian dài thì
nguồn mẫu cung cấp ADN chỉ còn là các mô cứng như xương và răng.
Một thách thức trong phân tích ADN từ xương là hạn chế về thu hồi ADN từ
các mẫu lâu năm, đã bị phân hủy mạnh. Việc hiểu rõ đặc điểm của ADN tồn tại
trong các mẫu hài cốt (xương, răng) lâu năm là cơ sở để thực hiện các kỹ thuật thu
giữ, bảo quản, xử lý và tách chiết ADN để có được hiệu quả thu hồi ADN có hàm
lượng và độ tinh sạch cao, đảm bảo cho phân tích, nhận dạng cá thể trong giám định
pháp y.
1.2.1. Xương
1.2.1.1. Cấu trúc xương
Xương là loại mô liên kết đặc biệt đã bị canxi hóa và có cấu trúc dạng lá.
Bằng mắt thường, cấu trúc một xương gồm 2 dạng cấu tạo đại thể: Xương dẹt và
đầu khớp của xương dài: gồm có một lớp bên ngoài vững chắc (vỏ xương) bao
quanh một mạng lưới chịu tải hình thành từ lá xương tạo thành một hệ thống vách
mỏng không đều được gọi là bè xương, xếp theo nhiều hướng khác nhau và có thể
nối với nhau gọi là mô xốp (trabeculae – còn gọi là cancellous). Giữa các bè có
những hốc chứa tủy xương. Trục xương dài: không có hốc, có các lá xương tạo
thành những cấu trúc đặc biệt được gọi là hệ thống Havers. Mỗi hệ thống có dạng
hình trụ, gồm những lá xương xếp vòng, ở chính giữa khối trụ đó là ống Havers
chứa mạch, mô liên kết.
Ở mức độ hiển vi, xương cấu tạo từ vật liệu cứng, đồng nhất, bên trong hoặc
xen lẫn giữa chúng là ba loại tế bào đặc trưng bao gồm: tạo cốt bào, cốt bào và hủy
cốt bào. Những tế bào này phân bố đều khắp các bề mặt của xương, tùy thuộc vào
trạng thái sinh lý của mô xương (đang trong quá trình hình thành bè xương, khoáng

hóa chất nền xương hay sửa chữa).

Footer Page 23
of 126.
Trần
Thị Hạnh

12

Khóa học 2014-2016


Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 24 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

Hình 1.3: Hình ảnh chụp hiển vi của 03 loại tế bào xương

Tạo cốt bào (osteoblast – nguyên bào xương) là những tế bào đơn nhân chưa
trưởng thành chịu trách nhiệm cho sự hình thành xương, về sau tự nằm trong ổ
xương khi đã tạo ra chất nền xung quanh nó và trở thành cốt bào. Nằm trên bề mặt
của giá đỡ tạo xương, chúng tiết osteoid (một loại hỗn hợp các protein) mà sau này
bị canxi hóa bằng cách liên kết với hydroapatite (HA - một chất carbon chưa cân
bằng hóa học) để hình thành các bè xương. Tạo cốt bào cũng sản xuất enzyme tham
gia vào quá trình canxi hóa, ví dụ như prostaglandin (ức chế hoạt động của hủy cốt
bào) hoặc alkaline phosphate (tăng khả năng di động của hủy cốt bào làm tăng hủy
xương). Nguồn gốc của chúng là từ một loại tế bào trung mô chưa biệt hóa gọi là tế
bào sinh xương.
Cốt bào (Osteocyte) là những tế bào xương trưởng thành hình ngôi sao nằm

trong một hốc nhỏ của chất gian bào gọi là ổ xương (lacunae). Chúng có nguồn gốc
từ các tạo cốt bào.
Hủy cốt bào (osteoclasts) là những tế bào đa nhân lớn, có thể từ 3 đến vài
chục nhân, nằm trên vách xương trong một cấu trúc gọi là ổ Howship (hay hố tái
hấp thu), trong bào tương có nhiều ti thể, các bào quan khác kém phát triển. Chúng
là tế bào tiêu hủy xương và hủy sụn nhiễm can xi với cường độ cao, đóng vai trò
quyết định trong việc tu sửa xương. Các hủy cốt bào có nguồn gốc từ một dòng tế
bào đơn nhân (mono bào) đặc biệt trong tủy xương [38].
1.2.1.2. Sự tồn tại của ADN trong xương
Thời gian tồn tại của mô xương sau khi cơ thể chết phụ thuộc điều kiện môi
trường như chôn trong đất, phơi trực tiếp trong không khí hay ngâm trong nước

Footer Page 24
of 126.
Trần
Thị Hạnh

13

Khóa học 2014-2016


Chuyên ngành Di truyền học
Header Page 25 of 126.

Luận văn Thạc sĩ

(mặn hoặc ngọt). Dưới tác động của các nhân tố hữu cơ hoặc vô cơ, quá trình phân
hủy xương diễn ra theo một cơ chế xác định, ví dụ như trong đất thì xương phân
hủy do nấm, vi khuẩn trong đất xâm nhập vào các khe hở màng xương và bắt đầu

phân hủy ma trận khoáng, chất nền xương sau một vài năm, còn với môi trường
nước thì vi khuẩn lam có vai trò quyết định, chúng đẩy nhanh sự phân hủy bằng
cách tăng độ xốp của xương [41]. Mặc dù cơ chế phân hủy của mô xương đã được
nghiên cứu rõ ràng nhưng sự thoái hóa của ADN trong xương theo thời gian, đặc
biệt là nguồn gốc và vị trí ADN nằm trong xương lại chưa được làm rõ, còn tồn tại
nhiều câu hỏi và giả thuyết trái ngược. Tuy nhiên, hầu hết các giả thuyết đều thống
nhất rằng: ADN trong mô xương mới phần lớn có nguồn gốc từ các tế bào xương,
còn với các xương lâu năm ADN có nguồn gốc từ ma trận khoáng. Sự tồn tại ADN
lâu dài trong xương là nhờ vào ma trận khoáng và quá trình canxi hóa đóng vai trò
quan trọng trong việc “lưu trữ, bảo quản” ADN [40]. Đây cũng là cơ sở khoa học
của bước decanxi (khử khoáng) được áp dụng trong hầu hết các phương pháp tách
chiết ADN từ xương.
1.2.2. Răng
1.2.2.1. Cấu trúc răng
Răng là mô cứng nhất trong cơ thể người và đề kháng tốt với các điều kiện
bất lợi của môi trường như độ ẩm, nhiệt độ cao và hoạt động của vi sinh vật [31].
Răng được coi là một nguồn cung cấp ADN truyền thống khi các mẫu khác bị mất
hoặc không cung cấp đủ ADN cho nhận dạng cá thể. Vị trí của răng trong giải phẫu
(nằm trong hốc xương) và cấu trúc hình thái học (lớp men răng cứng, chắc bao
ngoài) khiến ADN nội sinh của răng được bảo vệ tốt trước các cơ chế thoái hóa sau
khi chết.
Một chiếc răng của con người điển hình bao gồm một lớp ngoài bao phủ bởi
lớp men, một khoang tủy bọc bởi mô ngà và 1-4 rễ. Mỗi gốc được lót bằng một lớp
cementum và có một đỉnh ở mũi để giúp cho các dây thần kinh và mạch máu đi
thông vào khoang tủy (Hình 1.5).

Footer Page 25
of 126.
Trần
Thị Hạnh

14

Khóa học 2014-2016