Khảo sát và xây dựng cơ sở dữ liệu tần suất các alen của 15 locus gen hệ identifiler từ quần thể người dân tộc Dao ứng dụng trong giám định AND (Luận văn thạc sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

HÀ ĐẠI DƯƠNG

KHẢO SÁT VÀ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU
TẦN SUẤT CÁC ALEN CỦA 15 LOCUS GEN HỆ
IDENTIFILER TỪ QUẦN THỂ NGƯỜI DÂN TỘC
DAO ỨNG DỤNG TRONG GIÁM ĐỊNH ADN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Hà Nội - 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

HÀ ĐẠI DƯƠNG

Tên đề tài:
KHẢO SÁT VÀ XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU TẦN SUẤT CÁC ALEN
CỦA 15 LOCUS GEN HỆ IDENTIFILER TỪ QUẦN THỂ NGƯỜI DÂN

TỘC DAO ỨNG DỤNG TRONG GIÁM ĐỊNH ADN

Học viên:

Hà Đại Dương

Chuyên ngành:

Sinh học thực nghiệm

Mã số:

60.42.01.14

Người hướng dẫn:

Đại tá. PGS. TS. Nguyễn Văn Hà

Hà Nội - 2017


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành tốt luận văn này tôi xin gửi tới đồng chí Đại tá.PGS.TS
Nguyễn Văn Hà - Phó Giám đốc Trung tâm giám định Sinh học pháp lý - Viện
Khoa học hình sự - Bộ Công an với lòng biết ơn sâu sắc và lời cảm ơn chân
thành, người đã nhiệt tình hướng dẫn, dạy bảo, động viên và tạo mọi điều kiện
thuận lợi để tôi hoàn thành tốt luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo và tập thể cán bộ chiến sỹ Trung tâm
giám định sinh học pháp lý - Viện Khoa học hình sự đã tạo điều kiện cho tôi
được tham gia học tập thực nghiệm tại phòng thí nghiệm để hoàn thành luận

văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và cán bộ Viện Hàn lâm
khoa học và công nghệ Việt nam nói chung, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật nói riêng đã tham gia tổ chức, quản lý, giảng dạy lớp cao học K19 hướng
dẫn, trang bị kiến thức cho tôi là cơ sở tạo tiền đề giúp tôi hoàn thành bản luận
văn này.
Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè và đồng
nghiệp đã luôn ủng hộ và động viên tinh thần, giúp tôi vượt qua những khó
khăn, trở ngại trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Một lần nữa, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với sự giúp đỡ nhiệt tình,
quý báu đó!
Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2017
Học viên

Hà Đại Dương


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1
2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 3
3. Bố cục của luận văn ...................................................................................... 3
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 4
1.1. Tổng quan về người dân tộc Dao ở Việt Nam ........................................... 4
1.2. Giám định gen trong khoa học hình sự ...................................................... 6
1.2.1. Lịch sử ra đời của giám định gen ........................................................ 6
1.2.2. Khái quát trình tự STR (Sort Tandem Repeats).................................. 8
1.2.3. Phân loại chỉ thị STR và sử dụng STR trong giám định gen .............. 9
1.2.4. Các locus STR trong bộ kit Identifler ................................................. 9
1.2.5. Ưu điểm và hạn chế của bộ kit Identifiler trong công tác giám định...... 11

1.3. Xây dựng cơ sở dữ liệu gen người phục vụ công tác giám định ............. 11
1.3.1. Mục đích xây dựng cơ sở dữ liệu gen ............................................... 11
1.3.2. Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu gen ............................................... 12
1.3.3. Số lượng mẫu tính toán tần suất alen ................................................ 13
1.4. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về khảo sát tần suất các alen
của các locus gen sử dụng trong giám định gen ................................................. 13
1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới .................................................... 13
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước...................................................... 14
CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 16
2.1. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 16
2.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 16
2.2.1. Thu mẫu ............................................................................................ 16
2.2.2. Phân tích mẫu .................................................................................... 17
2.2.3. Xử lý số liệu thống kê và tính tần suất các locus gen ....................... 19


CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN ............................ 22
3.1. Kết quả thu, bảo quản mẫu và tách chiết ADN........................................ 22
3.2 Kết quả thực hiện phản ứng PCR, điện di và phân tích kiểu gen ............. 22
3.3. Kết quả xử lý số liệu thống kê ................................................................. 25
3.3.1. Kết quả tính toán tần suất các alen .................................................... 25
3.3.2. Kết quả quan sát kiểu gen ở từng locus và tính toán chỉ số kiểm định
2.................................................................................................................. 28
3.3.3. So sánh chỉ số kiểm định 2 giữa tính toán (2tt) với lý thuyết (2lt) và
đánh giá sự phù hợp với định luật Hardy - Weinberg................................. 35
3.3.4. So sánh tần suất alen của người Dao với một số dân tộc.................. 36
3.4 Một số ví dụ về ứng dụng kết quả của đề tài trong công tác giám định
ADN tại Viện Khoa học hình sự - Bộ Công an .................................................. 48
KẾT LUẬN ........................................................................................................ 51
KIẾN NGHỊ ....................................................................................................... 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 53
PHỤ LỤC ........................................................................................................... 56


DANH MỤC MỘT SỐ KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

ADN

- Axit Deoxyribo Nucleic

ARN

- Axít ribonucleic

A

- Adenine

T

- Thymine

G

- Guanine

C

- Cytosine

NST

- Nhiễm sắc thể

VNTR

- Variable Number of Tandem Repeat - Các trình tự lặp ngắn

STR

- Short Tandem Repeat - Các trình tự lặp ngắn

ID

- Identifiler/Identify definition

PCR

- Polymerase Chain Reaction - Phản ứng chuỗi trùng hợp

FTA

- Giấy thu mẫu máu phục vụ giám định ADN

bp

- Base pair

ANTT

- An ninh trật tự

KHHS

- Khoa học hình sự

BCA

- Bộ Công an

CE

- Điện di mao dẫn


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sơ đồ các bước chính xây dựng cơ sở dữ liệu gen ............................. 12
Hình 3.1. Hình ảnh kiểu gen dạng peak từ mẫu ký hiệu D96 ............................ 23
Hình 3.2. Hình ảnh kiểu gen dạng peak từ mẫu ký hiệu D39 ............................. 24
Hình 3.3. Hình ảnh kiểu gen dạng peak từ mẫu ký hiệu D68 ............................. 25

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Các locus STR và đơn vị lặp trong bộ kit Identifiler ......................... 10
Bảng 3.1: Kết quả định lượng ADN ................................................................... 22
Bảng 3.2: Tần suất xuất hiện của các alen trên 15 locus hệ Identifiler với quần
thể người dân tộc Dao………………………………………………………….27
Bảng 3.3: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus D8S1179 ........................... 28
Bảng 3.4: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus D21S11 ............................. 28
Bảng 3.5: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus D7S820 ............................. 29
Bảng 3.6: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus CSF1PO............................ 29

Bảng 3.7: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus D3S1358 ........................... 30
Bảng 3.8: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus TH01 ................................ 30
Bảng 3.9: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus D13S317 ........................... 30
Bảng 3.10: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus D16S539......................... 31
Bảng 3.11: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus TPOX ............................. 31
Bảng 3.12: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus D16S539......................... 32
Bảng 3.13: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus vWA ............................... 32
Bảng 3.14: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus D19S433......................... 33
Bảng 3.15: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus D18S51 ........................... 33
Bảng 3.16: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus FGA ................................ 34
Bảng 3.17: Số lượng kiểu gen quan sát được ở locus D18S51 ........................... 34
Bảng 3.18: So sánh 2TT và 2LT .......................................................................... 35
Bảng 3.19: Tần suất alen (%) của các locus gen hệ Identifiler của dân tộc Dao,
Kinh và người gốc Mỹ [17]................................................................................. 36


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Viện Khoa học hình sự được thành lập vào ngày 19 tháng 5 năm 1978
theo Quyết định 78/QĐ-BNV do Bộ trưởng Bộ Nội vụ Trần Quốc Hoàn ký. Trải
qua gần 40 năm xây dựng và trưởng thành, Viện đã trở thành một cơ quan đầu
ngành của lực lượng kỹ thuật hình sự trong cả nước. Cho đến nay, Viện Khoa
học hình sự đã hình thành được đội ngũ giám định viên có chuyên môn nghiệp
vụ, đã làm chủ được nhiều trang thiết bị máy móc hiện đại, đảm bảo công tác
giám định chính xác khách quan. Trong các lĩnh vực giám định kỹ thuật hình sự
và pháp y của Viện Khoa học hình sự, thì giám định gen là một trong những lĩnh
vực giám định đã tạo dựng được nhiều “tiếng vang” nhất trong công tác phòng,
chống tội phạm giữ gìn an ninh chính trị, trật tự an toàn xã hội. Từ tháng 4 năm
1999, Viện Khoa học hình sự đã triển khai lĩnh vực giám định gen với toàn bộ

quy trình được chuyển giao từ Viện Khoa học hình sự bang Victoria - Úc, ban
đầu sử dụng hệ NinePlex II (gồm 09 locus). Đến năm 2006 Viện Khoa học hình
sự đã đưa vào ứng dụng hệ Identifiler (gồm 15 locus STR) trong giám định gen.
Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung, giám định gen nói
riêng, những kết luận giám định gen từ những dấu vết sinh vật như: máu, tinh
dịch, lông tóc… là những dấu vết quan trọng thường xuất hiện ở hầu hết các vụ
án, nhất là những vụ án hình sự nghiêm trọng như giết người, hiếp dâm…trở
thành nguồn chứng cứ vật chất vô cùng quan trọng để đấu tranh với tội phạm.
Tuy nhiên, từ thực tiễn cho thấy, kết luận giám định gen thường là so sánh kiểu
gen phân tích từ các dấu vết tại hiện trường với đối tượng hay nạn nhân hoặc
xác định quan hệ huyết thống cha, mẹ đẻ - con đẻ. Nếu như các kiểu gen phân
tích từ các dấu vết hiện trường không trùng với đối tượng hay nạn nhân, hoặc
kiểu gen của người con không phù hợp di truyền với bố mẹ giả định thì có thể
kết luận loại trừ ngay. Nhưng khi các kiểu gen phân tích được đưa ra so sánh
hoàn toàn phù hợp, thì bài toán đặt ra là khả năng có một người nào khác trong


2
quần thể cũng có kiểu gen đó hoặc cũng có sự phù hợp di truyền với người con
đó không? Thực tế, chúng ta không thể có một cơ sở dữ liệu gen đầy đủ từng
người trong một quần thể, do đó việc khảo sát một số lượng người nhất định đại
diện cho quần thể là cơ sở khoa học để ước lượng được tần suất kiểu gen.
Nhận được sự quan tâm, chỉ đạo của Chính phủ, Bộ Công an, Viện Khoa
học hình sự đang xây dựng cơ sở dữ liệu gen của các quần thể dân tộc người
trong khắp cả nước, đặc biệt là những nơi có nhiều tội phạm nguy hiểm, diễn
biến phạm tội phức tạp để phục vụ công tác giám định và xây dựng Tàng thư
gen. Đến nay, Viện đã xây dựng được một trung tâm dữ liệu gen với số lượng
hàng chục nghìn mẫu, với các quần thể người: Kinh, Khmer, Mông, Tày...Tuy
nhiên, chưa có dữ liệu của người Dao.
Người Dao ở Việt Nam có dân số 751.067 người, cư trú tại 61 trên tổng

số 63 tỉnh, thành phố. Người Dao cư trú tập trung tại các tỉnh miền núi phía Bắc
nước ta. Thời gian gần đây những khu vực người Dao sinh sống thường là các
điểm phức tạp về an ninh chính trị, trật tự an toàn xã hội, thường xuyên có
những đối tượng phạm tội chính trị, tội phạm là người nước ngoài, tội phạm ma
túy kết cấu với người dân tộc Dao để thực hiện các hành vi phạm tội như gây rối
trật tự, buôn bán phụ nữ trẻ em, buôn bán sử dụng ma túy...Số vụ việc cần giám
định ADN liên quan tới người dân tộc Dao có chiều hướng gia tăng. Nên việc
thu thập các thông tin về dân số trong đó có dữ liệu gen phục vụ quản lý nhân
khẩu, phòng chống tội phạm là công việc rất cần thiết. Hiện nay chưa có đề tài
nào nghiên cứu về ADN của người Dao phục vụ giám định gen.
Chính vì những lí do trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu “Khảo sát và xây
dựng cơ sở dữ liệu tần suất các alen của 15 locus gen hệ Identifiler từ quần
thể người dân tộc Dao ứng dụng trong giám định ADN” làm đề tài luận văn
Thạc sỹ. Đề tài được hoàn thiện sẽ đóng góp cơ sở khoa học vào công tác giám
định gen và bổ sung dữ liệu người Dao vào cơ sở dữ liệu gen mà Viện Khoa học
hình sự đang xây dựng.


3
2. Mục tiêu của đề tài
Đề tài hướng tới mục tiêu:
- Khảo sát tần suất alen ở 15 locus gen (hệ Identifiler) từ 120 người thuộc
dân tộc Dao khỏe mạnh, không có quan hệ huyết thống với nhau, sinh sống ở
khu vực các tỉnh vùng núi phía bắc Việt Nam. Các tần suất này được kiểm định
phù hợp ngẫu nhiên theo định luật cân bằng Hardy - Weinberg, đảm bảo tính
chính xác, khách quan để sử dụng trong kết luận giám định. Ngoài ra, đề tài còn
hướng tới mục tiêu bổ sung dữ liệu gen của người Dao vào trong hệ thống dữ
liệu gen các dân tộc của Viện Khoa học hình sự.
- Ứng dụng bảng tần suất xây dựng được vào việc tính toán tần suất alen
trong các vụ án cụ thể mà mẫu thu được từ người Dao.

3. Bố cục của luận văn
Luận văn được trình bày theo quy định tiêu chuẩn luận văn Thạc sỹ của
Bộ Giáo dục đào tạo. Ngoài phần mở đầu, kết luận, các danh mục tài liệu tham
khảo và phụ lục, luận văn được cấu trúc gồm 3 chương:
- Chương 1: Tổng quan tài liệu.
- Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu.
- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận.


Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn full