Nghiên cứu tần suất các alen của 15 locus gen hệ identifiler thuộc quần thể người dân tộc tày ứng dụng trong giám định DNA nhân tế bào

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

ĐỖ HOÀI NAM

NGHIÊN CỨU TẦN SUẤT CÁC ALEN
CỦA 15 LOCUS GEN HỆ IDENTIFILER THUỘC
QUẦN THỂ NGƯỜI DÂN TỘC TÀY ỨNG DỤNG
TRONG GIÁM ĐỊNH GEN NHÂN TẾ BÀO

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

ĐỖ HOÀI NAM

Đề tài:

NGHIÊN CỨU TẦN SUẤT CÁC ALEN
CỦA 15 LOCUS GEN HỆ IDENTIFILER THUỘC
QUẦN THỂ NGƯỜI DÂN TỘC TÀY ỨNG DỤNG

TRONG GIÁM ĐỊNH GEN NHÂN TẾ BÀO

Học viên:

Đỗ Hoài Nam

Chuyên ngành:

Hóa Sinh

Mã số:

60.42.01.14

Người hướng dẫn:

Đại tá. PGS. TS. Nguyễn Văn Hà


LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Đại Tá.PGS.TS
Nguyễn Văn Hà, PGĐ Trung tâm Giám định Sinh học pháp lý - Viện Khoa
học hình sự - Bộ Công an, người đã nhiệt tình trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi
hoàn thành luận văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và cán bộ của Viện Hàn
lâm khoa học Việt Nam nói chung, Viện Tài nguyên sinh vật nói riêng đã tham
gia tổ chức, quản lý, giảng dạy lớp cao học K16 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 xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình và bạn bè đồng nghiệp đã
giúp đỡ động viên tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn cũng như hai

năm học cao học để tôi có kết quả của ngày hôm nay.

Hà Nội, ngày tháng
Học viên

Đỗ Hoài Nam

năm 2014


DANH MỤC BẢNG VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

A

Adenine

AFLP

Amplified fragment length polymorphism

C

Cytosine

dNTP

Deoxyribo Nucleotide Triphotphate

DNA

Deoxyribonucleic acid

EDTA

Disodium ethylendiamintetraaxetate dehydrate

G

Guanine

Hex

Tần số dị h p t lý thuyết

Hob

Tần số dị h p t quan sát

KHHS

Khoa học hình sự

PCR

Polymerase Chain Reaction

Pd

Power of Discrination

RFLP

Retrition fragment length polymorphims

STR

Sort tandem repeats

SSR

Simple sequence repeats

T

Thymin

Taq

Thermus aquaticus

TBE

Tris Bric EDTA

VNTR

Variable number of tanderm repeats

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN

DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU TRONG LUẬN VĂN
Bảng 1.1. Các bộ kit thương mại và marker STR phổ biến. ........................... 19
®

®

Bảng 1.2. Vị tr các locus STR thuộc bộ k t mpFlSTR Identifiler trên NST
và Dye lable tương ứng ................................................................................... 22
Bảng 2.1. Thành phần của một phản ứng PCR ............................................... 30
Bảng 2.2. Chu kỳ nhiệt của một phản ứng PCR ............................................. 30
Bảng 2.3. Đặc điểm của các chất nhuộm màu huỳnh quang .......................... 31
s dụng trong bộ k t Identifiler ....................................................................... 31
Bảng 2.4. Thành phần trong một giếng điện di............................................... 32
Hình 2.1. Minh họa peak alen khi alen là đồng hoặc dị h p .......................... 33
Hình 3.1. Hình minh họa kiểu gen của một mẫu có giới t nh nam (male) và
một mẫu có giới t nh nữ (female) khi phân t ch trên máy 3130XL. ............... 37
Bảng 3.1. Kiểu gen minh họa của 15 locus STR theo hình 3.1 Female. ........ 40
Bảng 3.2. Tần suất xuất hiện của các alen trên 15 locus gen hệ Identifiler của
người dân tộc Tày............................................................................................ 41
Bảng 3.3. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus D8S1179. .................... 43
Bảng 3.4. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus D21S11. ...................... 44
Bảng 3.5. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus D7S820. ...................... 46
Bảng 3.6. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus CSF1PO. ..................... 47
Bảng 3.7. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus D3S1358. .................... 48
Bảng 3.8. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus TH01. .......................... 49
Bảng 3.9. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus D13S317. .................... 50
Bảng 3.10. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus D16S539. .................. 51

Bảng 3.11. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus D2S1338. .................. 52
Bảng 3.12. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus D19S433. .................. 53
Bảng 3.13. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus vW .......................... 55


Bảng 3.14. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus TPOX. ....................... 56
Bảng 3.15. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus D18S51. .................... 57
Bảng 3.16. Tần suất xuất hiện của các alen trên locus D5S818. .................... 58
Bảng 3.17. So sánh tần suất xuất hiện của các alen trên locus FG . ............. 59
Bảng 3.18. Bảng tổng h p so sánh khả năng phân biệt của 15 locus trong
quần thể người dân tộc Tày với các quần thể dân tộc khác. ........................... 61


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................................
5
1. Các phương pháp truy nguyên cá thể dùng trong Khoa học hình
sự................ 5
1.1. Các phương pháp truyền thống trong nhận dạng pháp y và khoa học hình
sự. ..5
1.2. Phương pháp giám định DN để truy nguyên cá thể và xác định huyết
thống..5
1.2.1. Khái niệm về giám định DN và lịch s phát
triển...........................................5
1.2.2. Cơ sở khoa học của giám định DN .
.................................................................7
1.2.2.1. Cấu trúc, chức năng của phân t DN
............................................................7
1.2.2.2. Cơ chế phân ly độc lập và tổ h p tự do trong sinh sản hữu t nh.

...................8
1.2.2.3. Khái niệm về Locus, Gen và Alen.
..................................................................9
1.2.2.4. Khái niệm về đa hình trong cấu trúc DN
....................................................10
1.2.3. Các phương pháp phân t ch DN trong khoa học hình sự.
............................11
1.2.3.1. Phương pháp lai DN – DNA.
......................................................................11
1.2.3.2. Phương pháp
RFLP.........................................................................................12
1.2.3.3. Phương pháp phân t ch DN dựa trên kỹ thuật PCR - Phương pháp
FLP.
........................................................................................................................................13
1.2.4. Các locus STR s dụng giám định DN hình sự.
...........................................14


1.2.4.1. Khái niệm VNTR, STR và Mini STR.
..........................................................14
1.2.4.2. Danh pháp đối với marker DN
....................................................................17
1.2.4.3. Một số locus STR đư c dùng trong giám định DN hình sự.
....................17
1.2.4.4. Các bộ k t thương mại s dụng locus STR trong nhận dạng cá thể
người..18
®

1.2.4.5. Bộ k t nhận dạng mpFlSTR Identifler
Kit..................21

TM

PCR Amplification

CHƯƠNG 2 . VẬT LIỆU PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN
HÀNH NGHIÊN CỨU ........................................................................................ 24
1. Vật liệu nghiên cứu. ................................................................................. 24
2. Hóa chất. .................................................................................................. 24


3. Thiết bị và dụng cụ. ................................................................................. 25
4. Phương pháp nghiên cứu. ........................................................................ 25
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................
36
1. Xác định kiểu gen của các locus STR...................................................... 36
2. So sánh tần suất tương đối của các alen trong quần thể người dân tộc Tày
với một số dân tộc khác ............................................................................... 40
2.1. Tần suất xuất hiện của các alen trên 15 locus gen hệ Identifiler của người
dân tộc Tày.
..........................................................................................................................41
2.2. So sánh tần suất xuất hiện của các alen trên mỗi locus với các dân tộc
khác....43
2.2.1. Locus D8S1179.
.................................................................................................43
2.2.2. Locus D21S11.
...................................................................................................44
2.2.3. Locus D7S820.
...................................................................................................46
2.2.4. Locus

CSF1PO...................................................................................................47
2.2.5 Locus D3S1358.
..................................................................................................48
2.5.6. Locus TH01.
.......................................................................................................49
2.2.7. Locus D13S317.
.................................................................................................50
2.2.8. Locus D16S539.
.................................................................................................51
2.2.9. Locus D2S1338.
.................................................................................................52
2.2.10. Locus
D19S433................................................................................................53


2.2.11. Locus
vWA.......................................................................................................55
2.2.12. Locus
TPOX.....................................................................................................56
2.2.13. Locus D18S51
..................................................................................................57
2.2.14. Locus D5S818.
.................................................................................................58
2.2.15. Locus FGA.
......................................................................................................59
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 64
1. Kết luận ............................................................................................................... 64
2. Kiến nghị ..................................................................................................... 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................
66

MỞ ĐẦU
1. L do chọn ề tài
Để truy nguyên cá thể con người hay xác định huyết thống có nhiều
phương pháp, trong đó giám định DN hiện nay là một phương pháp đắc lực
và có hiệu quả nhất. Đặc biệt là trong lĩnh vực giám định hình sự, vì nó có
khả năng truy nguyên tuyệt đối và đa dạng về nguồn mẫu vật để có thể thực
hiện giám định. Điều đó giúp công tác điều tra hình sự xác định ch nh xác tội
phạm, truy tìm tung t ch nạn nhân trong các vụ việc cũng như xác định huyết
thống trong các trường h p cụ thể.
Giám định DN sẽ truy nguyên đư c cá thể người, xác định đư c quan
hệ huyết thống cha – con, mẹ - con hay quan hệ huyết thống theo dòng bố,
dòng mẹ. Giám định DN có độ tin cậy cao bởi trong DN tế bào của người
có chứa rất nhiều gen, các gen lại có t nh đa alen, mỗi alen chỉ xuất hiện trong
quần thể với tần số rất thấp. Xét về cấu trúc di truyền, mỗi cơ thể người có cấu
trúc di truyền riêng (trừ các trường h p sinh ra từ cùng một trứng), mặt khác
mỗi một quần thể người khác nhau có những đặc điểm di truyền đặc trưng thể
hiện bằng sự phân bố tần suất alen (còn gọi là tần suất gen) trong mỗi quần
thể. Do vậy, trong giám định DN những gen có t nh đa alen cao đư c khảo
sát tần suất phân bố các alen thể hiện trong quần thể, từ đó làm cơ sở để phân
t ch, đánh giá và kết luận giám định. Các gen đư c s dụng trong giám định
phải có t nh bảo thủ cao, đa hình, mức độ dị h p t cao đư c di truyền qua các
thế hệ và mang t nh đặc trưng cá thể.
Để đánh giá sự sai khác trong tần suất xuất hiện các alen ở mỗi quần thể
người khác nhau cần có các nghiên cứu thống kê cụ thể về tần suất alen, tần
suất dị h p t của từng locus, s dụng phép phân t ch có t nh ch nh xác cũng
như độ tin cậy cao. Đặc biệt là trong những trường h p vụ việc cụ thể, DN
thu đư c bị đứt gãy hoặc biến t nh dẫn đến không thể nhân bội tất cả 15 locus
Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 1

STR, khi đó độ ch nh xác của xét nghiệm và đưa ra kết luận đư c t nh dựa
trên các locus xuất hiện. Vì

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 2




vậy việc thống kê tần suất alen, tần suất dị h p t , khả năng phân biệt của từng
locus STR có vai trò quan trọng giúp đánh giá đúng mức độ tin cậy của phép
phân t ch và đưa ra kết luận giám định
Trên bình diện quốc tế, nhiều quốc gia đã cơ bản hoàn thành việc khảo
sát đánh giá và kết luận về tần suất xuất hiện các alen thuộc các locus STR thể
hiện trong quần thể như Mỹ, nh….
Ở Việt Nam do khoa học và công nghệ chưa phát triển kịp thế giới, cộng
đồng người đa dạng về nguồn gốc, 54 dân tộc trải rộng, địa bàn phức tạp, kinh
ph còn hạn hẹp do vậy công việc khảo sát này mới đang ở giai đoạn khởi đầu.
Mới có một số công trình nghiên cứu chưa thực sự hoàn chỉnh về tần suất các
alen thuộc các locus STR trên cộng đồng người dân tộc Kinh, người dân tộc
Mông…Nhằm tiếp tục công tác nghiên cứu khảo sát để có những tổng kết,
đánh giá về tần suất các alen, sự xuất hiện hay không của các alen hiếm, những
đặc điểm riêng và khác biệt trên cả 54 dân tộc và trong mỗi dân tộc trên các
địa bàn phân bố khác nhau phục vụ công tác giám định hình sự và truy nguyên
cá thể là hết sức cần thiết.
2. Đối tư ng nghiên cứu của ề tài.
Trong cộng đồng 54 dân tộc sinh sống tại Việt Nam, người Tày có mặt từ

rất sớm, có thể từ n a cuối thiên niên kỷ thứ nhất trước Công nguyên. Đây là
dân tộc có số dân đông thứ hai trong 54 dân tộc cư trú ở Việt Nam sau người
Kinh, với dân số khoảng trên 2.000.000 người. Dân tộc Tày cư trú tập trung ở
trung du và miền núi ph a bắc Việt Nam - chủ yếu là các tỉnh Lạng Sơn, Cao
Bằng, Tuyên Quang, Hà Giang, Yên Bái, Bắc Kạn, Thái Nguyên. Một số đáng
kể ở Gia Lai, Đăk Lắc do di cư mới và rải rác cư trú ở cả 63 tỉnh thành trong cả
nước. Người dân tộc Tày có vai trò hết sức quan trọng trong mọi mặt của đời
sống - kinh tế - xã hội. Thời gian gần đây cùng với sự hội nhập về kinh tế, sự
phát triển của khoa học công nghệ. Đời sống - kinh tế - xã hội của toàn xã hội
Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 3




nói chung, của cộng đồng người dân tộc Tày nói riêng có sự chuyển biến rõ rệt.
Đời sống mọi mặt đư c cải thiện t ch cực. Tuy

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 4




nhiên tình hình tội phạm mà đối tư ng, nạn nhân là người dân tộc Tày cũng
diễn biến phức tạp thay đổi theo chiều hướng gia tăng về số lư ng vụ việc, t
nh chất nghiêm trọng và thay đổi về phương thức thủ đoạn. Các vụ trưng cầu
giám định DN đối với các đối tư ng là người dân tộc Tày ngày một nhiều. Tuy
nhiên, do địa bàn trải dài và phức tạp, đường xá đi lại còn khó khăn, trình
độ cán bộ tại địa phương không đồng đều, thủ đoạn phạm tội ngày càng tinh vi
và đều có xu hướng xóa, hủy dấu vết tại hiện trường. Do vậy lư ng mẫu thu
đư c thường t và có chất lư ng kém gây khó khăn cho công tác giám định DN

, trong đó có bước t nh toán tần suất các alen thuộc các locus STR của quần thể
người dân tộc Tày để đưa ra kết luận một cách ch nh xác nhất. Cho tới nay
chưa có công trình nghiên cứu nào tiến hành khảo sát tần suất các alen thuộc
các locus STR của quần thể người dân tộc Tày. Trong bối cảnh đó việc thực
hiện đề tài Nghiên cứu tần suất các a en của
15 ocus gen hệ Identifi er thuộc quần thể người d n tộc Tày ứng dụng
trong giám ịnh DNA nh n tế bào” là rất cần thiết.
3. Phư ng pháp nghiên cứu.
- Điều tra khảo sát thực tế: Đảm bảo mẫu thu đư c là ngẫu nhiên và đúng
là người dân tộc Tày.
- Phương pháp thực nghiệm khoa học: Phân t ch kiểu gen của 200 cá
thể người dân tộc Tày theo quy trình giám định DN

của Viện Khoa

học hình sự.
- Phương pháp thống kê: Để t nh tần suất các alen trong hệ Identifiler,
phát hiện ra các alen hiếm đồng thời tìm đư c chỉ số phân biệt của mỗi
locus.
4. Đ ng g p của ề tài.
Kết quả đạt đư c sau khi hoàn thành đề tài:

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 5




- Đưa ra đư c tần suất chi tiết các alen thuộc 15 locus STR hệ Identifiler
nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết về tần suất trong giám định DN
đóng góp tư liệu vào hệ thống DN hình sự Quốc tế.

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 6



và


- Là cơ sở khoa học để xây dựng t nh pháp lý khi phân t ch, đánh giá và
kết luận giám định đối với những vụ việc liên quan đến người dân tộc
Tày.
- Phát hiện các alen hiếm hay đặc trưng (nếu có) trong hệ Identifiler của
quần thể người dân tộc Tày, tr giúp công tác định hướng điều tra.
- Kết h p với các công trình nghiên cứu và đề tài khác góp phần hoàn
thiện kết luận về tần suất của các alen trong 15 locus gen STR hệ
Identifiler của người thuộc 54 dân tộc khác nhau tại Việt Nam. Trên cơ
sở kết quả nghiên cứu của đề tài có thể so sánh rút ra đư c những đặc
điểm chung và riêng biệt của mỗi quần thể người khác nhau.

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 7




CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1. Các phư ng pháp truy nguyên cá thể dùng trong Khoa học hình sự.
1.1. Các phư ng pháp truyền thống trong nhận dạng pháp y và
khoa học hình sự.
Cùng với sự phát triển chung của xã hội loài người thì khoa học nhận
dạng cá thể người, xác định huyết thống cũng có sự phát triển vư t bậc theo

thời gian. Có nhiều phương pháp khác nhau để xác định cá thể người, xác định
huyết thống.
 Phương pháp phục chế khuôn mặt từ xương hộp sọ.
 Phương pháp nhận dạng qua Răng.
 Phương pháp nhận dạng bằng vân tay.
 Phương pháp nhận dạng cá thể bằng các yếu tố di truyền có bản chất
Protein.
Tuy nhiên các phương pháp trên vẫn có những hạn chế nhất định [10,
11].
1. . Phư ng pháp giám ịnh DNA ể truy nguyên cá thể và xác
ịnh huyết thống.
1.2.1. Khái niệm về giám ịnh DNA và ịch sử phát triển.
Giám định DN ra đời dựa trên nên tảng sự phát triển của sinh học phân
t và gắn liền với sự phát triển của nó. Theo thời gian, cùng với sự phát triển
của sinh học phân t , công nghệ thông tin và các ngành khoa học khác có liên
quan…. Giám định DN ngày càng đư c hoàn thiện và phát triển không
ngừng.
Truy nguyên cá thể, xác định huyết thống ngày nay trở thành việc làm
không phải quá phức tạp. Công việc sẽ dễ dàng khi mẫu thu để phân t ch đạt
chất lư ng.

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 8




Lịch s phát triển của giám định DN

lần đầu tiên đư c tác giả Ray

White mô tả năm 1980, đó là kỹ thuật RFLP (Restriction Fragment Length
Polymorphism - phân t ch t nh đa hình độ dài DN cắt bởi Enzyme giới hạn).
Năm 1985,

lec Jeffreys và các cộng sự ở trường đại học Leicester

nước nh khi nghiên cứu các đoạn DN

mã hóa cho myoglobin trong máu

người đã

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 9




phát hiện ra trình tự của các bazonito đư c lặp lại một số lần với chiều dài lặp t
10
- 15 bp (base pair) hoặc vài chục bp, các đoạn lặp này đư c gọi là tiểu vệ
tinh (minisatellite) hay VNTR (Variable Number of tandem Repeats). Ông
cũng phân lập đư c hai đoạn DN và nhân bội chúng, s dụng làm đầu dò
(probe) để phát hiện những vùng mà Jeffrey gọi là vùng siêu biến
(hypervariable regions) ở các vật liệu di truyền khác nhau. Kỹ thuật để Jeffrey
phân t ch các đoạn lặp VNTR là kỹ thuật RFLP. Đây đư c gọi là bước ngoặt
lớn trong lịch phát triển của khoa học hình sự thế giới nói chung và sinh học
pháp lý nói riêng. Các tiểu vệ tinh đư c phát hiện thấy ở những vị tr khác nhau
trong DN nhân tế bào người. Điều đáng chú ý là số lần lặp lại của các đoạn
lặp này ở phần lớn các cá thể khác nhau thì khác nhau. lec Jeffreys coi đây là
đặc điểm rất quan trọng để phân biệt sự khác nhau giữa các cá thể. Giám định

DN cho mục đ ch tư pháp ra đời từ đây. Ban đầu giám định DN đư c gọi là
giám định vân tay di truyền (DNA - fingerprinting), về sau để tránh sự hiểu
lầm giữa giám định đường vân và giám định DNA , Ủy ban nghiên cứu quốc
gia Mỹ (NRC) đề nghị đổi là truy nguyên DN (DN - profiling). Cũng vào
thời điểm năm 1985, tác giả Karry Mullis đã công bố kết quả th nghiệm
thành công phản ứng chuỗi nhân gen PCR (Polymerase Chain Reaction).
Thành công này đã gây tiếng vang lớn đối với các nhà sinh học phân t . Họ coi
đây là một chìa khóa để mở ra tất cả những hướng nghiên cứu trong sinh học
phân t . Ch nh vì vậy mà Karry Mullis đư c nhận giải Nobel sau đó t năm.
Phản ứng PCR có ưu điểm vư t trội so với các phương pháp s dụng kỹ thuật
RFLP là chỉ cần một lư ng rất t DN khuôn ban đầu sau hơn 20 - 30 chu kỳ
phản ứng đã tạo ra đư c hàng triệu bản sao nên rất dễ cho việc phân t ch đoạn
DN đã đư c nhân bội.
Năm 1991, một phương pháp mới trong giám định DN đư c giới thiệu,
đó là phương pháp phân t ch s

dụng các đoạn lặp ngắn (STR - Short

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 10




Tandem Repeats) có gắn chất huỳnh quang vào một đầu của sản ph m PCR
nên rất thuận tiện cho việc s

dụng laser để phát hiện và phân t ch. Phương

pháp này còn gọi là

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 11




Microsatellite. Các STR thường có đoạn lặp từ 2 - 6 bp, vì thế có những tác giả
còn gọi chúng là những SSR (Simple Sequence Repeat).
Từ khi có phản ứng PCR, các locus có những đoạn lặp thuộc loại VNTR
và STR đều s dụng phản ứng này để nghiên cứu. Tuy nhiên các locus STR có
ưu điểm hơn vì chúng có trình tự lặp lại ngắn nên có khả năng nhân tổ h p đư
c nhiều locus trong cùng một phản ứng PCR và những mẫu đem phân t ch t
nhiều có biến t nh vẫn có thể cho ra kết quả PCR. Trong giám định DN

s

dụng các loại locus thuộc loại VNTR hoặc STR đã đư c các nhà sản suất chế
tạo thành những bộ k t thương ph m nên rất thuận l i cho quá trình giám định
với độ ch nh xác cao.
Ngoài việc giám định DN từ nhân tế bào, từ năm 1984 trong giám định
kỹ thuật hình sự người ta còn giám định cả DN

ti thể và giám định DN

những locus STR nằm trên nhiễm sắc thể giới t nh Y (hệ Y - STR) đư c di
truyền theo dòng bố.
Hiện nay các quy trình giám định DN

nhân, DN

ti thể đã có bước

tiến vư t bậc về công nghệ. Việc giải mã hệ gen người đã hoàn thành có ý
nghĩa hết sức quan trọng trong nghiên cứu di truyền và giám định DN .
1. . . C sở khoa học của giám ịnh DNA.
1.2.2.1. Cấu trúc, chức năng của phân tử DNA.
Năm 1953, J.Watson và F.Crick đã xây dựng mô hình chuỗi xoắn kép
cấu trúc phân t DN . Mô hình này gồm hai mạch polynucleotide bắt cặp bổ
sung tạo chuỗi xoắn kép. Mỗi s i DN là một chuỗi nucleotide gồm 4 loại base
nitơ: denin ( ), Guanin (G), Crytosine (C), và Thymine (T) sắp xếp nối tiếp,
liên kết với nhau bằng mối liên kết phosphoeste của đường deoxyribose (
C5H10O4) và gốc phosphate đầu 5’ của các base nitơ. Hai mạch đơn nối với
nhau nhờ các liên kết hydro giữa các base nitơ.
hai liên kết hydro (

denin liên kết thymin bằng

= T): Guanin nối với Cytosine bằng 3 liên kết hydro (C

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 12




≡ G). Mỗi mạch đơn là một trình tự có định hướng với đầu 5’ là gốc phosphate
tự do và đầu 3’ là gốc hydroxyl tự do.

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 13

Trên mạch DN

các nucleotide cách nhau 3,4

O

, các phân t đường

deoxirybose và các nhóm phosphate quay ra ngoài hình thành các liên kết kị
nước đảm bảo t nh ổn định cho đại phân t DN .
Sau khi có cấu trúc DN

đư c phát hiện, người ta tiếp tục nghiên cứu

bản chất của quá trình sao chép và các thành phần tham gia vào quá trình này.
Đến nay các nhà khoa học đi vào tìm hiểu cấu trúc, trình tự cụ thể của DN
của các loài cụ thể, trong đó DN của loài người đư c ưu tiên số một.
Như đã giới thiệu ở trên, năm 1985 Karry Mullis và cộng sự đã phát
minh chuỗi phản ứng nhân gen PCR, đó là kỹ thuật invitro có thể thực hiện
giống như trong cơ thể sống, có khả năng tạo ra hàng triệu bản sao của một
vùng hoặc chuỗi DN , sản ph m thu đư c là nguyên liệu đảm bảo cho quá
trình phân t ch. Nhờ có kỹ thuật PCR, việc phân t ch cấu trúc đoạn DN đư c
thực hiện dễ dàng, thậm ch cả các mẫu có số lư ng DN rất t.
Trong nhân tế bào người có 46 nhiễm sắc thể, sắp xếp thành 23 cặp
trong đó có 22 cặp nhiễm sắc thể thường và 1 cặp nhiễm sắc thể giới t nh (XX:
nữ; XY: nam)
Giám định DN nhân tế bào (nuclear DN ) chủ yếu dựa vào việc phân t
ch các locus mà chủ yếu dựa vào đoạn lặp STR hay Mini- STR, VNTR trong
vùng intron (vùng không mã hóa, cho đến nay còn chưa rõ t nh chất và chức

năng của vùng này), đặc điểm vùng này là rất bảo thủ, t biến đổi. Do đó s
dụng để xác định cá thể, huyết thống; các locus s dụng trong giám định phải
trên các nhiễm sắc thể khác nhau, đảm bảo cho sự phân ly độc lập các đoạn
DN

để có t nh đa hình cao. Ngoài ra còn dựa vào các locus STR nằm trên

nhiễm sắc thể Y (Y-STR) để xác định quan hệ huyết thống theo dòng bố, trên
nhiễm sắc thể X để xác định mối quan hệ giữa những người nữ giới có cùng
cha hoặc mẹ.

1.2.2.2. Cơ chế phân ly độc lập và tổ hợp tự do trong sinh sản hữu
tính.
Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 14




Cơ chế phân ly độc lập trong hình thành giao t và tổ h p tự do trong
thụ tinh là nền móng, cơ sở khoa học cho giám định DN . Các tế bào sinh
dưỡng

Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN 15