Sử dụng một số hóa chất để cải thiện hiệu quả ly trích DNA từ lông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
***000***




BÙI THỊ NGỌC BÍCH

SỬ DỤNG MỘT SỐ HÓA CHẤT ĐỂ CẢI THIỆN
HIỆU QUẢ LY TRÍCH DNA TỪ LÔNG



Luận văn kỹ sƣ
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học










Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 9/2006



BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
***000***






SỬ DỤNG MỘT SỐ HÓA CHẤT ĐỂ CẢI THIỆN
HIỆU QUẢ LY TRÍCH DNA TỪ LÔNG




Luận văn kỹ sƣ
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học




Giáo viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện:
PGS. TS. TRẦN THỊ DÂN BÙI THỊ NGỌC BÍCH
KS. NGUYỄN VĂN ÚT Khóa: 2002 – 2006

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 9/2006



MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING
NONG LAM UNIVERSITY, HCMC
DEPARTMENT OF BIOTECHNOLOGY
***000***








USE SOME CHEMICALS TO ENHANCE ABILITY OF
EXTRACTING DNA FROM HAIR

Graduation thesis
Major: Biotechnology





Professor: Student:
Ph. D. TRAN THI DAN BUI THI NGOC BICH
Ba. NGUYEN VAN UT Term: 2002 – 2006





HCMC
9/2006

iii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn:
* Ban giám hiệu trƣờng Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, ban chủ
nhiệm Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học cùng Quý thầy cô đã tạo điều kiện tốt đẹp cũng
nhƣ truyền đạt kiến thức trong suốt quá trình học tập tại trƣờng.
* Ban giám đốc cùng tập thể cán bộ nhân viên Trung Tâm Phân Tích Thí
Nghiệm trƣờng Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi trong
suốt quá trình thực tập tốt nghiệp.

* Tập thể cán bộ thú y và các cô chú tại lò mổ tập trung huyện Dĩ An – Bình
Dƣơng đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình lấy mẫu.
* PGS. TS. Trần Thị Dân, KS. Nguyễn Văn Út đã hƣớng dẫn tận tình, để tôi
hoàn thành tốt đề tài.
* Bạn Lƣơng Quý Phƣơng đã giúp tôi lấy mẫu lông để thí nghiệm.
* Các anh chị tại Trung tâm Phân Tích Thí nghiệm Trƣờng Đại Học Nông
Lâm TP HCM đã tạo mọi điều kiện cơ sở vật chất, kỹ thuật để tôi làm tốt đề tài.
* Xin cảm ơn bạn bè ở lớp CNSH 28 đã giúp đỡ tôi và cùng học tập trong
suốt 4 năm đại học.





Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Ngọc Bích




iv

TÓM TẮT KHÓA LUẬN

BÙI THỊ NGỌC BÍCH, Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh, tháng 9/2006, “SỬ
DỤNG MỘT SỐ HÓA CHẤT CẢI THIỆN HIỆU QUẢ LY TRÍCH DNA TỪ
LÔNG”.
Hƣớng dẫn khoa học:
1. PGS. TS. Trần Thị Dân

2. KS. Nguyễn Văn Út

Đề tài đƣợc tiến hành từ ngày 14 – 02 – 2006 đến ngày 30 – 07 – 2006 tại
Trung Tâm Phân Tích Thí Nghiệm Trƣờng Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh.
Trong các thí nghiệm sinh học phân tử, ngƣời ta thƣờng sử dụng mẫu máu, da,
cơ để ly trích DNA. Tuy nhiên, nhiều khi ta không thể có những loại mẫu đó, ví dụ
trong khoa học hình sự hay khi nghiên cứu về những loài tiệt chủng hay loài quý hiếm.
Ngoài ra, thu thập mẫu lông dễ dàng hơn thu thập các loại mẫu khác trên thú sống. Với
mục đích tìm một quy trình tối ƣu cho ly trích DNA từ nhiều nguồn lông, đề tài đƣợc
tiến hành trên lông bò và lông heo. Kết quả ly trích đƣợc đánh giá dựa vào tỷ số OD
của mẫu DNA và hiệu suất thành công của PCR với đoạn mồi phân biệt giới tính và
đoạn mồi phát hiện gen halothane.
Kết quả đạt đƣợc nhƣ sau:
1. Dung dịch đệm ly trích chứa proteinase K và Ca
2+
ở

các nồng độ 2 mM, 6
mM và 10 mM cho DNA với tỷ số OD đạt khoảng 1,6 – 1,69. Trong đó, sản phẩm
PCR từ DNA của gốc lông bò khi ly trích với dung dịch đệm có 10 mM Ca
2+
cho 1
băng dài 370 bp của gen giới tính.
2. DNA ly trích từ mẫu gốc lông heo và gốc lông bò không có sự khác biệt
nhau về tỷ số OD và hàm lƣợng .
3. DNA từ gốc lông bò (tỷ số OD trung bình 1,76) tinh sạch và có hàm
lƣợng cao hơn DNA từ ngọn lông (1,2).
4. DNA ly trích từ dung dịch đệm có DTT (tỷ số OD trung bình 1,84) tinh
sạch hơn DNA từ dung dịch đệm không có DTT (1,58).

v

5. Nồng độ CTAB trong quá trình ly trích có ảnh hƣởng đến độ tinh sạch
của DNA. Không bổ sung CTAB cho tỷ số OD cao nhất (1,84 ); 0,06% CTAB cho
OD = 1,6; 0,2% CTAB cho OD = 1,3.
6. Sử dụng BSA cũng không có tác dụng trong việc cải thiện kết quả PCR
vì không nhân đƣợc đoạn DNA 655 bp của gen giới tính.
Nhìn chung, các hoá chất đƣợc bổ sung vào quy trình ly trích DNA và hỗn
hợp PCR chỉ cho đoạn sản phẩm PCR ngắn (370 bp) mà không có đoạn DNA dài
(655 bp) của gen giới tính. Đồng thời, các thí nghiệm đều không cho kết quả mong
muốn khi PCR phát hiện gen halothane trên 5 mẫu lông heo.

vi

MỤC LỤC

TRANG
Lời cảm ơn ....................................................................................................................... 1
Tóm tắt khóa luận ...........................................................................................................iv
Mục lục ...........................................................................................................................vi
Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................... viii
Danh sách các bảng ........................................................................................................ix
Danh sách các hình và biểu đồ ........................................................................................ x
PHẦN I. MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................. 1
1.2. Mục tiêu và yêu cầu .................................................................................................. 1
1.2.1. Mục tiêu ............................................................................................................. 1
1.2.2. Yêu cầu .............................................................................................................. 2
PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................................... 3
2.1. Cấu trúc tổng quan của lông ..................................................................................... 3

2.2. Cấu trúc của lông bò và lông heo ............................................................................. 3
2.3. Cấu trúc của melanin ................................................................................................ 4
2.4. Cấu tạo của keratin ................................................................................................... 5
2.5. Những công trình tách chiết DNA từ lông ............................................................... 5
2.6. Nguyên tắc của PCR ................................................................................................. 7
2.7. Nguyên tắc xác định gen giới tính và gen halothane ................................................ 9
2.7.1. Nguyên tắc xác định gen giới tính ..................................................................... 9
2.7.2. Nguyên tắc xác định gen halothane ................................................................... 9
PHẦN III. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................................... 11
3.1. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 11
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành.............................................................................. 11
3.3. Vật liệu ................................................................................................................... 11
3.3.1. Nguồn mẫu chiết xuất DNA ............................................................................ 11
3.3.2. Đoạn mồi ......................................................................................................... 11
3.3.2.1. Đoạn mồi của gen xác định giới tính ........................................................ 11

vii

3.2.2.2. Đoạn mồi của gen halothane .................................................................... 12
3.4. PHƢƠNG PHÁP TIẾN HÀNH ............................................................................. 12
3.4.1. Lấy và trữ mẫu ................................................................................................. 12
3.4.2. Tách chiết DNA ............................................................................................... 12
3.4.3. Đánh giá độ tinh sạch và hàm lƣợng DNA ly trích ......................................... 15
3.4.4. Thực hiện phản ứng PCR ................................................................................ 15
3.4.4.1. Multiplex PCR xác định giới tính ............................................................ 15
3.4.4.2. PCR xác định gen halothane..................................................................... 16
3.4.5. Điện di và quan sát kết quả .............................................................................. 17
3.4.5.1. Chuẩn bị gel agarose ................................................................................ 17
3.4.5.2. Kết quả điện di PCR ................................................................................. 17
3.5 Xử lý số liệu ............................................................................................................ 17

PHẦN IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..................................................................... 18
4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát nồng độ Ca
2+
trong dung dịch đệm ly trích DNA ............ 18
4.2. Thí nghiệm 2: So sánh DNA ly trích từ gốc và ngọn lông bò ............................... 19
4.3. Thí nghiệm 3: So sánh DNA ly trích từ lông heo và lông bò ................................ 20
4.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát tác dụng của DTT trong việc phân cắt keratin khi ly trích
DNA ............................................................................................................................... 21
4.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát tác dụng của CTAB trong việc loại bỏ melanin .............. 23
4.6. Thí nghiệm 6: Sử dụng BSA trong phản ứng PCR ................................................ 23
PHẦN V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 25
5.1. Kết luận................................................................................................................... 25
5.2. Đề nghị ................................................................................................................... 25
VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 26
PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 28








viii

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

bp base pair
ctv cộng tác viên
DNA deoxyribonucleic acid

NST nhiễm sắc thể
OD optical density
DTT Dithiothreitol
CTAB Cetyltrimetylamonium bromide
BSA bovine serum albumine
PCR polymerase chain reaction
Taq thermus aquaticus
Tỷ số OD tỷ số OD
260 nm
/OD
280 nm

UI unit
UV ultra violet
W wave


ix

DANH SÁCH CÁC BẢNG

TRANG
Bảng 3.1 Trình tự các đoạn mồi của gen xác định giới tính ........................................ 12
Bảng 3.2 Thành phần hỗn hợp PCR xác định giới tính ................................................. 15
Bảng 3.3 Chu kỳ nhiệt trong PCR xác định giới tính ................................................... 16
Bảng 3.4 Thành phần hỗn hợp PCR xác định gen halothane ....................................... 16
Bảng 3.5 Chu kỳ nhiệt trong PCR xác định gen halothane .......................................... 17
Bảng 4.1 Tỷ số OD và hàm lƣợng DNA thu hồi tƣơng ứng với các nồng độ Ca
2+
...... 18

Bảng 4.2a Tỷ số OD và hàm lƣợng DNA thu hồi từ 2 vị trí lông bò ............................ 19
Bảng 4.2b Kết quả PCR từ 2 vị trí lông bò ................................................................... 19
Bảng 4.3 Tỷ số OD và hàm lƣợng DNA thu hồi từ 2 nguồn lông ................................ 21
Bảng 4.4 Tỷ số OD và hàm lƣợng DNA thu hồi từ việc sử dụng DTT ........................ 22
Bảng 4.5 Tỷ số OD và hàm lƣợng DNA thu hồi từ 3 mức CTAB ................................ 23
Bảng 4.6 Kết quả PCR tƣơng ứng với nồng độ BSA đƣợc bổ sung ............................. 24

















x

DANH SÁCH CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ

TRANG
Hình 2.1 Chu kỳ đầu tiên trong PCR .............................................................................. 7
Hình 2.2 Chu kỳ thứ hai trong phản ứng PCR .............................................................. 8

Hình 4.1 Kết quả PCR từ mẫu có 10 mM Ca
2+
............................................................. 19
Hình 4.2 Kết quả PCR từ ngọn lông và gốc lông bò ..................................................... 20
Hình 4.3 Kết quả PCR với DNA từ gốc lông heo và gốc lông bò ................................ 21
Hình 4.4 Kết quả PCR từ mẫu có DTT và không DTT ................................................. 22
Hình 4.6 Kết quả PCR từ mẫu sử dụng và không sử dụng BSA ................................... 24


Biểu đồ 4.1 Tỷ số OD và hàm lƣợng DNA ly trích tƣơng ứng với các nồng độ Ca
2+
.. 18
Biểu đồ 4.2 Tỷ số OD của DNA ly trích từ gốc lông và ngọn lông bò ......................... 19
Biểu đồ 4.3 Tỷ số OD của DNA ly trích từ mẫu gốc lông heo và lông bò ................... 21
Biểu đồ 4.4 So sánh DNA ly trích bởi dung dịch đệm có DTT và không có DTT ....... 22
Biểu đồ 4.5 Tỷ số OD của DNA ly trích bởi dung dịch đệm có và không có CTAB ... 23



1


PHẦN I. MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Công nghệ sinh học đang ngày càng thể hiện tầm quan trọng trong rất nhiều
ngành khoa học nhƣ chăn nuôi, thực vật, thực phẩm...Áp dụng kỹ thuật gen trong
nghiên cứu di truyền đã làm tăng cấp độ và hiệu quả của việc cải thiện cây trồng và
chăn nuôi. Một điều kiện tiên quyết để đạt ƣu điểm của những phƣơng pháp này là khả
năng tách chiết và tinh sạch DNA đạt yêu cầu số lƣợng và giữ nguyên cấu trúc.

Sự phát triển của những phƣơng pháp tinh sạch DNA hiệu quả từ nhiều nguồn
mẫu khác nhau là mối quan tâm đối với những phòng thí nghiệm mô hình mẫu. Công
việc này đang là thử thách đối với những vật liệu chứa một hàm lƣợng lớn
polysaccharide hay những chất thứ cấp nhƣ polyphenol, terpene, resin…
Tách chiết DNA từ máu, thịt rõ ràng không phức tạp và dễ thành công. Các
mẫu này thƣờng đƣợc dùng cho hầu hết các nghiên cứu. Tuy nhiên, các nguồn mẫu
khác nhƣ lông, da, xƣơng… cũng cần đƣợc quan tâm. Loại mẫu này thƣờng chứa
lƣợng DNA ít, nhiều protein và chất hữu cơ nên việc ly trích trở nên khó khăn khi
muốn tinh sạch và có đủ lƣợng DNA cho bất kỳ phân tích nào.
Lông có thể là nguồn DNA cho những nghiên cứu không ảnh hƣởng đến cơ
thể sống. Tuy nhiên, lông chứa một lƣợng rất nhỏ DNA, do đó tìm ra một phƣơng
pháp để tách chiết DNA từ lông là hết sức quan trọng. Vấn đề quan tâm nhất hiện nay
đối với mẫu lông là lƣợng nhỏ DNA, chứa nhiều protein ức chế và quy trình tách chiết
không đặc hiệu. Do đó hoàn thiện quy trình tách chiết DNA từ lông cho những thí
nghiệm xa hơn là cần thiết. Từ việc thử nghiệm những quy trình ly trích, một bộ kit có
thể đƣợc tạo sẽ giúp việc tách chiết đƣợc thực hiện nhanh, và có thể đƣợc thƣơng mại
hóa vì vấn đề này vẫn còn đang bỏ ngỏ.
1.2. Mục tiêu và yêu cầu
1.2.1. Mục tiêu
Đánh giá ảnh hƣởng của một số hóa chất trong quy trình tách chiết DNA từ
lông, trên cơ sở hoàn thiện quy trình ly trích và tạo bộ kit ly trích lông sau này.


2


1.2.2. Yêu cầu
- Thay đổi quy trình tách chiết DNA từ lông heo, bò bằng cách bổ sung canxi,
DTT, CTAB trong dung dịch đệm ly trích, và bổ sung BSA trong hỗn hợp PCR.
- Kiểm tra hiệu quả quy trình tách chiết thông qua đo OD và phản ứng PCR với

gen mục tiêu là giới tính (trên bò) và halothane (trên heo).



























3

PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Cấu trúc tổng quát của lông
Theo Hairhandout (2005), lông có 3 vùng hình thái học: lớp cutin, vỏ, lõi.
- Lớp cutin: là 1 lớp mờ bên ngoài của thân lông chứa những vảy bao lấy
thân. Có 3 cấu trúc vảy cơ bản tạo lên lớp cutin – vòng hoa, cánh hoa, mái ngói.
- Lớp vỏ: là thân chính của lông chứa những tế bào thon dài và mảnh. Nó
chứa cortical fusi, hạt sắc tố, và / hoặc những cấu trúc có hình dạng từ bầu dục đến
hình tròn lớn gọi là thân hình trứng.
- Lõi: là trung tâm của những tế bào có thể hiện diện trong lông.
Thành phần cơ bản của lông là keratin (1 loại protein), melanin (1 loại sắc tố),
và 1 lƣợng rất nhỏ nguyên tố kim loại.
2.2. Cấu trúc của lông bò và lông heo
Theo Wagner và ctv (1996), lông không chỉ bao gồm thân lông chết nhìn thấy
bên ngoài da mà còn bao gồm phần gốc đang phát triển trong da. Phần gốc nằm trong
da đƣợc bao quanh bởi bao gốc lông, để lộ ra cấu trúc phức tạp và khác nhau. Cấu trúc
này thƣờng đƣợc tìm thấy trong tất cả động vật có vú.
Tại phần đế của lông có hình dạng nhƣ chuông (hành lông), bao quanh là một
nhú da nhỏ, hình dạng này phụ thuộc vào lớp biểu bì hình ngói của da. Chức năng của
hành lông là dinh dƣỡng cho những tế bào đang phát triển của lông. Những tế bào gần
nhú lông không khác nhau và là vùng tái sinh của lông, bao gồm cả bao gốc. Phụ thuộc
vào vị trí của chúng trong hành lông, những tế bào đƣợc tạo ra sau trong vùng này
khác nhau về những loại tế bào mà nó sẽ tạo ra lông và mô xung quanh nó. Mô này
chứa năm lớp đồng tâm khác nhau, ba lớp trong cùng hợp thành bao gốc trong cùng
(inner root sheath – IRS). Tiếp xúc trực tiếp với lớp cutin của lông là cutin của IRS
(IRS – cutin), tiếp theo là hai lớp, lớp Huxley và lớp Henle. Lớp kèm (companion
layer – CL) là lớp tiếp theo bên trong bao gốc. Lớp này cũng đƣợc gọi là lớp trong
cùng của bao gốc bên ngoài (outer root sheath – ORS) hay bao gốc giữa. Lớp ngoài

cùng của bao gốc là ORS, bao quanh bởi những lớp khác nhau và lông. Lớp ORS
4


không chỉ nằm trong phần nhú da của gốc lông, mà còn trong phần thân lông, thay đổi
bên trong lớp biểu bì tại điểm kết thúc của nó.
Những lớp của bao gốc
IRS chứa ba lớp tế bào khác nhau. Lớp trong cùng của nó là cutin (IRS –
cutin), những tế bào của nó là những tế bào nhỏ nhất của lông với bề dày dƣới 1 mm.
Chúng có hình dạng và cách xếp lớp giống vảy cá. Lớp cutin đƣợc theo sau bởi hai lớp
tế bào đơn từ những tế bào có cấu trúc tƣơng tự: lớp Huxley bên trong và Henle bên
ngoài. Những lớp này chứa những tế bào có hình dạng thon dài và hình ngọn giáo bao
quanh bề mặt nhẵn của lớp cutin – IRS.
Ba lớp IRS có sự keratin hóa xảy ra tại những thời điểm khác nhau. Tiến trình
này chịu trách nhiệm cho cấu trúc cứng giống da của ba lớp tế bào này. Ý nghĩa sinh
lý học của tiến trình này chƣa đƣợc biết. Lớp đầu tiên bị keratin hóa là lớp Henle. Lớp
tiếp theo là lớp cutin – IRS. Lớp Huxley giữa hai lớp này vẫn là cấu trúc sợi nhỏ của
mô ngắn, không bị keratin hóa.
Lớp CL bao quanh IRS. Nó có thể đƣợc thấy trong phần chiều dài gần lớp
Henle nhƣ là một lớp sáng hơn, mỏng hơn. Nó gồm một lớp những tế bào hình chữ
nhật, dát mỏng.
ORS là lớp ngoài cùng của gốc lông. Nó tiếp xúc trực tiếp với CL và xung
quanh chứa những tế bào hình khối.
2.3. Cấu trúc của melanin
Trong nghiên cứu của Rees (2003) tế bào melanin tạo những hạt melanin
chứa một enzyme gọi là tyrosinase. Enzyme này chứa Cu, tổng hợp sự chuyển đổi oxy
hóa của DOPA (tyrosine) thành một sắc tố gọi là melanin.
Tế bào melanin có nguồn gốc từ những tế bào thần kinh di chuyển vào biểu bì
trong tháng thứ 3 đầu tiên. Việc tạo melanin đi cùng với việc tạo 1 vài chất trung gian
độc và xảy ra chủ yếu trong hạt giống nhƣ lysosome (hạt melanin). Hạt melanin đƣợc

tiết ra trong những tế bào keratin qua cơ chế đƣợc mô tả khá ít. Cơ chế hóa học của
melanin là phức tạp và chƣa đƣợc hiểu nhiều do những đặc điểm của nó là 1 phức hợp
của nhiều polymer, những chất trung gian tự oxy hoá nhanh chóng và không ổn định,
phƣơng pháp hòa tan melanin làm thay đổi cấu trúc cơ bản của nó.
Sự tạo màu lông và màu biểu bì có cơ chế tƣơng tự nhau. Trong nang lông,
sắc tố đƣợc chuyển từ tế bào melanin sang tế bào keratin kề bên; trong lông, sắc tố
5


đƣợc thêm vào trong những tế bào keratin đang phát triển mà nó sẽ tạo thành thân
lông. Trong da tế bào melanin đƣợc tìm thấy trong ngăn biểu bì gần màng đế. Hạt
melanin đƣợc chuyển vào tế bào keratin thƣờng tạo mũ trên nhân, bảo vệ vật liệu di
truyền khỏi tia UV. Màu của lông là do tế bào melanin trong hành lông chuyển
melanin vào những tế bào kerarin khi lông kéo dài ra, và sau đó hóa sừng.
Melanin thƣờng đƣợc mô tả trong hai lớp chính: eumelanin màu nâu hay đen
và pheomelanin (do bởi sự hợp thành của cysteine) màu vàng hay đỏ. Sự phân loại hay
thể hiện tình trạng sắc tố liên quan đến hai yếu tố: số lƣợng melanin đƣợc tạo ra và số
lƣợng liên quan của eumelanin hay pheomelanin. Việc thiếu 1 hay cả hai loại melanin
liên quan đến tóc trắng. Eumelanin chiếm ƣu thế thì cho lông nâu hay đen và
pheomelanin chiếm ƣu thế thì cho lông vàng hay đỏ.
Cuối cùng, màu lông không chỉ đơn thuần là kết quả của thành phần hoá học
của nhiều polymer melanin. Sự phân tán ánh sáng cũng ảnh hƣởng tới màu lông.
2.4. Cấu tạo của keratin
Theo Eggling (2001, 2003), keratin thuộc nhóm protein cấu trúc, là những
protein dạng sợi. Keratin hình thành màng bảo vệ cho toàn bộ động vật có xƣơng
sống: da, lông, tóc, vuốt, móng, sừng, vảy, mỏ. Đơn vị cơ bản của lông là một sợi
protein dài hình thành trong cấu trúc alpha xoắn ốc bậc hai. Ba trong số những protein
xoắn alpha xoắn quanh một cái khác hình thành nên cấu trúc gọi là tiền fibrin. Trong
vòng xoắn, một sợi fibrin đƣợc tạo từ bảy tiền fibrin và đƣợc sắp xếp theo một kiểu
gồm chín tiền fibrin xoắn xung quanh hai tiền fibrin. Sau đó hàng trăm sợi fibrin gắn

vào một loại protein dạng keo để hình thành sợi fibrin lớn. Những sợi fibrin lớn này sẽ
đƣợc gắn vào trong thân của tế bào lông chết. Đƣờng kính một sợi lông điển hình có
khoảng 10 tế bào lông.
Những sợi protein trong lông và những keratin alpha khác liên kết chéo trong
một mức độ bởi những cầu nối 2 hóa trị giữa những phần cystein để hình thành những
cầu nối disulfide. Càng nhiều cầu nối disulfide giữa các sợi thì protein càng cứng.
Keratin alpha có thể phân loại thành mềm hay cứng phụ thuộc vào thành phần
chứa sulfur của nó (số lƣợng cystein trong sợi polypeptide). Keratin ít sulfur của da thì
mềm dẻo hơn keratin nhiều sulfur của móng, sừng, vuốt.
2.5. Những công trình tách chiết DNA từ lông