Nghiên cứu đa hình trình tự vùng điều khiển (d-loop) hệ gen ty thể của gà ri, gà đông tảo và gà tre

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
---------------0o0---------------




LÊ TIẾN



NGHIÊN CỨU ĐA HÌNH TRÌNH TỰ VÙNG ĐIỀU KHIỂN (D-LOOP)
HỆ GEN TY THỂ CỦA GÀ RI, GÀ ĐÔNG TẢO VÀ GÀ TRE









LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN - 2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
---------------0o0---------------




LÊ TIẾN



NGHIÊN CỨU ĐA HÌNH TRÌNH TỰ VÙNG ĐIỀU KHIỂN (D-LOOP)
HỆ GEN TY THỂ CỦA GÀ RI, GÀ ĐÔNG TẢO VÀ GÀ TRE


Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60.42.30

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Nông Văn Hải












Thái Nguyên - 2009
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong
bất kỳ một công trình nào.



Tác giả luận văn


Lê Tiến
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Nông Văn Hải đã tận
tình hƣớng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn
thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Đăng Tôn, KS. Vũ Hải Chi,
CN. Địch Thị Kim Hƣơng và tập thể cán bộ Phòng thí nghiệm trọng điểm
Công nghệ Gen, Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt
Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn.
Đề tài đƣợc hỗ trợ kinh phí từ đề tài nhánh thuộc đề tài "Xác định sự sai
khác di truyền của các giống gà nội" do PGS. TS. Lê Thị Thuý, Viện Chăn
nuôi, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn làm chủ nhiệm.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại
học Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Sinh - KTNN và các thầy cô cán bộ
khoa Sinh - KTNN đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và
hoàn thành luận văn.
Tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện giúp đỡ, động viên
và khích lệ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn.


Tác giả luận văn


Lê Tiến


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU……………………………………………………………......... 01

Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU…………………………..………. 04
1.1. SƠ LƢỢC VỀ NGUỒN GỐC VÀ VỊ TRÍ PHÂN LOẠI GÀ NHÀ....
04
1.2. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC GIỐNG GÀ NGHIÊN CỨU…….
06
1.2.1. Gà Ri……………………………………………………………….
06
1.2.2. Gà Đông Tảo (Ðông Cảo)…………………….………………...… 07
1.2.3. Gà Tre……………………………………………………………... 08
1.3. ĐẶC ĐIỂM HỆ GEN TY THỂ VÀ VAI TRÒ CỦA D-LOOP
TRONG ĐỊNH LOẠI GÀ…………..……………………………..…

08
1.3.1. Ty thể và đặc điểm cấu trúc, cơ chế di truyền hệ gen ty thể gà…... 08
1.3.1.1. Đặc điểm cấu trúc ty thể………………………………..………... 08
1.3.1.2. Cấu trúc hệ gen ty thể gà…………………....……………........... 09
1.3.1.3. Cơ chế di truyền của mtDNA…………..………….……….….… 13
1.3.2. Cấu trúc và vai trò của vùng D-loop trong đánh giá đa dạng di
truyền...………………………………..…………….........................

14
1.4. MỘT SỐ THÀNH TỰU VỀ ĐỊNH LOẠI PHÂN TỬ DỰA TRÊN
GIẢI TRÌNH TỰ VÙNG D-LOOP TY THỂ TRÊN THẾ GIỚI VÀ
VIỆT NAM……………………..……………………………..…….


16
1.4.1. Các nghiên cứu trên thế giới………………………………….…. 16
1.4.2. Các nghiên cứu ở Việt Nam……………………………………... 20
Chƣơng 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............. 22

2.1. VẬT LIỆU VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU.....................................
22
2.1.1. Nguyên liệu...................................................................................... 22
2.1.2. Thiết bị............................................................................................. 22
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2.1.3. Hoá chất......................................................................................... 23
2.1.4. Địa điểm nghiên cứu……………………………………….……...
23
2.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……..………………….……
24
2.2.1. Điện di trên gel agarose…………..………………………….…… 24
2.2.2. Khuếch đại vùng D-loop bằng kỹ thuật PCR (Polymerase
Chain Reaction)…………………..……..…..…………………...…

26
2.2.3. Tinh sạch sản phẩm PCR……..……….…………...……….…... 28
2.2.4. Giải trình tự vùng D-loop…………………………….….………. 29
2.2.5. Phân tích dữ liệu bằng phần mềm chuyên dụng.……….……… 30
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN…..………………….………. 31
3.1. Nhân vùng D-loop bằng kỹ thuật PCR……..…………………….. 31
3.2. Xác định và so sánh trình tự nucleotide của các mẫu nghiên cứu
với trình tự chuẩn trên GenBank……..……………....…….…...... 36
3.3. Sự đồng nhất về trình tự nucleotide của 3 giống gà…..…….……. 56
3.4. Phân tích mối quan hệ di truyền giữa các giống gà nghiên cứu..….. 56
3.5. So sánh mức độ đa dạng di truyền của 3 giống gà nghiên cứu với
một số quần thể gà châu Á……………..……………...…................

58
3.6. Xây dựng cây phát sinh chủng loại……..………………..….……… 60
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ....................................................................... 62

CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ................................................................ 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO……..……..……………………..…………… 65


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
NHƢ̃ NG CHỮ VIẾ T TẮ T

ATP Adenosine triphosphate
bp Base pair (cặ p bazơ)
CJF Gà rừng Cyelon
ddNTP Dideoxynucleoside triphosphate
DNA Deoxyribonucleic acid
dNTP Deoxynucleoside triphosphate
DNase Deoxyribonuclease
đtg Đồng tác giả
EDTA Ethylene diamine tetra-acetic acid
EtBr Ethidium bromide
ETOH Ethanol
GJF Gà rừng màu xám
GrJF Gà rừng màu xanh
mtDNA Hệ gen ty thể
Nxb Nhà xuất bản
PCR Polymerase Chain Reaction
RJF Gà rừng đỏ
RNA Ribonucleic acid
RNase Ribonuclease
rpm Vòng/ phút
TAE Tris – acetate – EDTA
Tm Nhiệt độ biến tính
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 3.1. Thành phần phản ứng khuếch đại DNA………….……...…. 34
Bảng 3.2. Chu trình nhiệt của phản ứng PCR………………………...... 35
Bảng 3.3. Các điểm đa hình trong vùng D-loop của 3 giống gà
nghiên cứu...............................................................................................

51
Bảng 3.4. Sự phân bố của 71 mẫu gà nghiên cứu theo các kiểu đơn
bội…………….……..………………………………….……............

55
Bảng 3.5. Mối quan hệ di truyền giữa các giống gà nghiên cứu….……. 58
Bảng 3.6. So sánh mức độ đa dạng di truyền của gà Việt Nam với một
số quần thể gà châu Á..........................................................................

59

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Sơ đồ cấu trúc của ty thể................................................................. 09
Hình 1.2. Sơ đồ mtDNA gà………………………………………….……... 12
Hình 3.1. Ảnh điện di sản phẩm PCR của một số mẫu gà nghiên
cứu……………….……………………………………………………...

35
Hình 3.2. So sánh trình tự vùng D-loop của 71 mẫu gà nghiên cứu với

trình tự mang mã số GenBank AP003580............................................

50
Hình 3.3. Hai đa hình phổ biến nhất của các mẫu nghiên cứu C197T và
T426C…………………………………………………………………...

52
Hình 3.4. Tỷ lệ % các kiểu thay thế nucleotide của 71 mẫu nghiên
cứu……………………….…………………………………………..….

53
Hình 3.5. Tần số phân bố của các kiểu đơn bội vùng D-loop hệ gen ty
thể 3 giống gà nghiên cứu……………………….…………….....…....

56
Hình 3.6. Cây phát sinh chủng loại của 3 giống gà nghiên cứu................. 60


Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Gà nhà (Gallus gallus domesticus) là giống vật nuôi phổ biến nhất trên
thế giới. Theo Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Thế giới (FAO), số lƣợng
gà trên toàn cầu năm 2007 ƣớc tính đạt khoảng 17 tỉ con, hơn một nửa trong
số đó là ở châu Á. Đây là một trong những nguồn thực phẩm thiết yếu của con
ngƣời, đặc biệt là ở những nƣớc đang phát triển, cung cấp gần nhƣ toàn bộ
nhu cầu về thịt và trứng cho những vùng nông thôn hẻo lánh và khoảng 20%
nhu cầu cho khu vực đô thị [31]. Ngoài mục đích làm thực phẩm, gà nhà còn

đƣợc nuôi làm cảnh, chọi gà hay làm thuốc. Không những thế, gà còn là đối
tƣợng đƣợc sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu y sinh [29], [59].
Trong ngành nông nghiệp nƣớc ta, chăn nuôi gà chiếm tới 72 - 73% tổng
đàn gia cầm hàng năm. Năm 2006, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
đã xây dựng chiến lƣợc phát triển chăn nuôi gia cầm Việt Nam giai đoạn 2006
- 2015. Theo đó, ngành chăn nuôi phải phấn đấu đến năm 2015 tăng tỷ trọng
thịt gia cầm lên 32% tổng sản lƣợng thịt các loại, trong đó sản lƣợng thịt gà
chiếm 88% tổng đàn gia cầm, đạt 350 triệu con, khối lƣợng thịt 1.992.000 tấn,
sản lƣợng trứng 9,236 tỷ quả [3].
Để đạt đƣợc mục tiêu trên thì cần thiết phải cải thiện nguồn con giống,
đồng thời phải bảo tồn và phát triển những giống gia cầm quý của địa
phƣơng. Ở nƣớc ta có 27 giống gà, trong đó có tới 16 giống gà nội. Các giống
gà nội nhƣ gà Ri, gà Đông Tảo, gà H’Mông, gà Tre... là các giống có phẩm
chất thịt trứng thơm ngon, khả năng chịu đựng kham khổ, khả năng chống
chịu bệnh tật cao, là nguồn gen quý và cần đƣợc đầu tƣ chọn tạo để nâng cao
năng suất và dùng lai tạo với các giống khác để cải tiến năng suất, tạo con lai
năng suất cao cung cấp con giống cho sản xuất [2], [3], [11].
Tuy nhiên, do truyền thống chăn nuôi nhỏ lẻ theo hộ gia đình, các giống
gà này thƣờng đƣợc chăn thả tự do cùng với các giống gà nội khác ở các địa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

2
phƣơng, cùng với sự du nhập của vật liệu di truyền mới do việc nhập khẩu
một cách ồ ạt các giống nhập ngoại nên chúng đứng trƣớc nguy cơ bị lai tạp,
mất dần. Do đó, vấn đề bảo tồn nguồn gen các giống gia cầm quý là một yêu
cầu bức thiết của thực tế. Nghiên cứu đa dạng di truyền các giống vật nuôi là
bƣớc đầu tiên trong quy trình tiến tới mục tiêu bảo tồn, cải tiến và sử dụng
nguồn giống.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của sinh học phân tử thì việc
nghiên cứu đa dạng di truyền đã đƣợc tiến hành ở cấp độ DNA - vật chất di

truyền của sự sống. Cũng nhƣ các loài động vật có xƣơng sống khác, hệ gen
của gà cũng gồm hệ gen nhân và hệ gen ty thể (mtDNA). Do kích thƣớc của
hệ gen nhân là rất lớn, việc sử dụng các gen trong nhân làm đối tƣợng nghiên
cứu đa dạng di truyền có một số nhƣợc điểm. Gen nhân có tần số đột biến
thấp, mặt khác chúng lại đƣợc di truyền từ cả bố và mẹ và bị phân ly qua mỗi
thế hệ nên việc dò tìm tổ tiên và mối quan hệ di truyền của đoạn DNA nào đó
trở nên rất khó khăn. Bởi vậy, DNA ty thể với những lợi thế của mình nhƣ tần
số đột biến cao, di truyền theo dòng mẹ, không tái tổ hợp, số lƣợng bản sao
lớn và khá đồng nhất đã, đang và sẽ là công cụ phân tử hữu hiệu trong các
nghiên cứu về di truyền quần thể và phát sinh chủng loại [15], [30], [50], [57].
Hệ gen ty thể có hai vùng chức năng chính. Vùng mã hóa chiếm tới 93%
hệ gen ty thể, vùng còn lại đƣợc gọi là vùng D-loop (vùng siêu biến hay vùng
điều khiển) không đƣợc dịch mã, chứa trình tự khởi đầu cho quá trình tái bản
của chuỗi nặng và các trình tự điều khiển quá trình phiên mã của các gen
trong vùng mã hóa. Vùng D-loop có tốc độ tiến hóa nhanh hơn nhiều so với
các vùng khác của hệ gen ty thể, vì vậy nó là vùng thích hợp và có giá trị nhất
trong phân tích di truyền quần thể, đặc biệt là đối với các nghiên cứu biến đổi
di truyền bên trong loài [25].
Do đó, xác định và so sánh trình tự mtDNA nhất là trình tự vùng D-loop
là phƣơng pháp có độ tin cậy cao đƣợc sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu di
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

3
truyền quần thể [30], [34], [36], [49]. Kể từ khi trình tự toàn bộ hệ gen ty thể
gà đƣợc Desjardins và Morais (1990) công bố lần đầu tiên, việc nghiên cứu
DNA ty thể gà đã và đang đƣợc phát triển tƣơng đối rộng rãi với hàng nghìn
trình tự đƣợc đăng ký trên GenBank. Trình tự hệ gen ty thể đã đƣợc sử dụng
thành công trong việc xác định đa dạng di truyền của các quần thể gà trên thế
giới [27], [41], [46], [52]. Những dữ liệu này đã góp phần giúp hiểu rõ hơn về
quá trình thuần hóa và quan hệ di truyền của các giống gà.

Ở Việt Nam, việc giải mã hệ gen ty thể nhằm tìm hiểu mối quan hệ di
truyền và tiến hóa giữa các giống gà vẫn còn là vấn đề mới. Các nghiên cứu về
hệ gen ty thể nói chung và vùng D-loop nói riêng còn rất ít, mang tính cá thể và
không đặc trƣng cho quần thể. Với mục đích góp phần vào việc giải mã hệ gen
ty thể của các giống gà địa phƣơng Việt Nam và nghiên cứu mối quan hệ di
truyền và tiến hóa của các giống gà, trên cơ sở phân tích trình tự vùng điều
khiển (D-loop), chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu đa hình trình tự
vùng điều khiển (D-loop) hệ gen ty thể của gà Ri, gà Đông Tảo và gà Tre”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài đƣợc tiến hành với mục tiêu chính nhƣ sau:
Bƣớc đầu đánh giá đa dạng di truyền và mối quan hệ di truyền của 3
giống gà Ri, Đông Tảo, Tre trên cơ sở phân tích trình tự vùng D-loop của 71
mẫu cá thể.
3. Nội dung nghiên cứu
Đề tài bao gồm các nội dung chính nhƣ sau:
- Khuếch đại vùng D-loop của 71 mẫu thuộc 3 giống gà Ri, Đông Tảo và
Tre.
- Xác định trình tự vùng D-loop.
- So sánh trình tự vùng D-loop với trình tự chuẩn đã đƣợc công bố trên
GenBank, phát hiện các vị trí đa hình.
- Phân tích mối quan hệ di truyền giữa các giống gà nghiên cứu
- Xây dựng cây phát sinh chủng loại.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

4
Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. SƠ LƢỢC VỀ NGUỒN GỐC VÀ VỊ TRÍ PHÂN LOẠI GÀ NHÀ
Trong hệ thống phân loại, chi Gallus gồm 4 loài gà rừng khác nhau: 1.
Gà rừng đỏ G. gallus (Red junglefowl - RJF) thƣờng gặp ở Đông Dƣơng, Ấn
Độ, Myanmar, Malaysia và vài nƣớc khác. 2. G. lafayetti (Lafayette's JF) ở

vùng Sri Lanka, loài này còn có tên gọi là gà rừng Ceylon (Cyelon junglefowl
- CJF). 3. Gà rừng màu xanh G. varius (Green junglefowl - GrJF) phổ biến ở
vùng Java nên còn gọi là gà rừng Java. 4. G. sonneratii (Grey junglefowl -
GJF), còn gọi là gà rừng màu xám, thƣờng gặp ở vùng rừng núi Ấn Độ.
Trong 4 loài trên thì phổ biến nhất là loài gà rừng đỏ G. gallus (RJF).
Hiện nay, loài này gồm 5 phân loài: G. g. gallus (Southeast Asian Red
junglefowl - SE Asian RJF), G. g. spadiceus, G. g. bankiva, G. g. murghi
(Indian RJF) và G. g. jabuoillei [49]. Sự phân loại này chủ yếu dựa trên các
đặc điểm kiểu hình và khu vực phân bố địa lí của các quần thể. Ở Việt Nam
có ba phân loài của gà rừng đỏ với số lƣợng còn tƣơng đối nhiều: G. gallus
gallus (1), G. gallus jabouibi (2), G. gallus spadiceus (3). Phân loài 1: phân
bố từ phía nam tỉnh Hà Tĩnh vào đến Nam Bộ. Phân loài 2: phân bố ở vùng
Đông Bắc nƣớc ta. Phân loài 3: phân bố ở vùng Tây Bắc nƣớc ta [8], [10].
Trong hệ thống phân loại sinh giới, gà nhà có vị trí phân loại nhƣ sau:
Giới Động vật (Animalia)
Ngành Động vật có xƣơng sống (Chordata)
Lớp Chim (Aves)
Bộ Gà (Galiformes)
Họ Trĩ (Phasianidae)
Giống Gallus
Loài Gallus gallus
Phân loài Gallus gallus domesticus
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

5
Hiện nay, gà là một trong những vật nuôi phổ biến và đƣợc nuôi ở nhiều
vùng trên toàn thế giới. Tuy nhiên nguồn gốc của gà nuôi chƣa đƣợc thống
nhất và vẫn đang đƣợc tranh cãi giữa thuyết đơn nguyên và đa nguyên.
Thuyết đơn nguyên cho rằng tổ tiên của tất cả các loại gia cầm là phân
loài Gallus gallus gallus của gà rừng đỏ sống ở Đông Nam Á (SE Asian RJF)

[26], [27]. Trong khi nhiều tác giả lại đƣa ra bằng chứng chứng tỏ rằng gà nhà
có nhiều tổ tiên khác nhau theo dòng mẹ, có tới 3 phân loài của gà rừng đỏ có
thể là tổ tiên trực tiếp của gà nhà gồm G. g. gallus, G. g murghi và G. g.
spadiceus. Cho đến nay đã có nhiều nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ giả
thuyết này [34], [42], [43], [50].
Boruxenco (1953) và Valilop (1993) cho rằng Nam Á, Ấn Độ, Đông
Dƣơng… là một trong những trung tâm châu Á đầu tiên thuần dƣỡng nhiều
loài vật nuôi trong đó có gà nhà [5]. Từ các khu vực rừng nhiệt đới Đông
Nam Á và Ấn Độ, gà rừng đỏ Gallus gallus đã lan rộng ra các vùng khác trên
thế giới khi con ngƣời thuần hóa chúng, kết quả là tạo ra nhiều giống gà khác
nhau [61]. Tiếp theo quá trình thuần hóa là các chƣơng trình chọn giống rộng
rãi đã tạo ra 4 dòng gà khác biệt: lấy trứng, lấy thịt, làm cảnh và chọi gà.
Trƣớc đây, Ấn Độ đƣợc coi là trung tâm của quá trình thuần hóa gà nhà.
Quá trình này diễn ra tại các vùng thung lũng Ấn Độ vào khoảng năm 3200
trƣớc Công nguyên. Tuy nhiên những bằng chứng địa chất gần đây đã chỉ ra
rằng quá trình này diễn ra sớm hơn rất nhiều ở đại lục Trung Quốc vào
khoảng năm 6000 trƣớc Công nguyên [27], [36].
Gà đƣợc đƣa sang châu Âu vào khoảng thế kỷ XVIII - XIX và nhờ tiến
bộ của công tác chọn giống, các giống gà bản địa của châu Á đã đƣợc lai tạo
thành những giống cho năng suất cao hơn.
Trƣớc đây, phần lớn các tác giả đều cho rằng gà đƣợc đƣa vào châu Mỹ
bởi những nhà thám hiểm Tây Ban Nha hoặc Bồ Đào Nha vào khoảng năm
1500 sau Công nguyên. Một giả thuyết khác cho rằng gà đƣợc đƣa trực tiếp từ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

6
lục địa hoặc các đảo ở Đông Nam Á vào Nam Mỹ từ khoảng 3300 năm trƣớc,
tuy nhiên không có bằng chứng địa chất nào làm sáng tỏ giả thuyết trên.
Những nghiên cứu gần đây liên quan tới việc phân tích trình tự mtDNA gà từ
các mẫu vật thời tiền sử đã góp phần làm sáng tỏ giả thuyết thứ ba cho rằng

gà đƣợc đƣa vào Nam Mỹ từ quần đảo Polynesia [62], điều đó cũng cho thấy
vai trò vô cùng quan trọng của trình tự vùng D-loop ty thể trong việc xác định
lịch sử thuần hóa của gà nhà [34].
Ở Việt Nam, gà rừng đƣợc thuần hóa và nuôi sớm nhất ở vùng Vĩnh Phú,
Hà Bắc, Hà Tây… Từ giống gà nuôi ban đầu là tiền thân của giống gà Ri hiện
nay, nhân dân ta đã lai tạo đƣợc nhiều giống gà: gà Mía, gà Ác, gà Ri, gà Tre,
gà Đông Tảo…
1.2. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC GIỐNG GÀ NGHIÊN CỨU
1.2.1. Gà Ri
Phân bố rộng rãi ở mọi miền đất nƣớc, trong đó phổ biến là ở miền
Trung và miền Bắc. Đây là giống gà nội phổ biến nhất ở nƣớc ta, khoảng 85%
giống gà địa phƣơng là gà Ri, đƣợc chăn thả ở các vùng nông thôn [11]. Gà
Ri có nguồn gốc từ nhóm gà rừng Gallus gallus bankiva. Gà có ngoại hình
thon nhỏ, đầu mỏ nhỏ, mào cờ đơn có răng cƣa, màu đỏ tƣơi; tích và dái tai
màu đỏ, có khi xen lẫn ánh bạc trắng; cổ thanh nhỏ dài vừa phải; ngực lép,
bụng thon mềm; chân có hai hàng vẩy màu vàng có khi xen lẫn màu đỏ tƣơi.
Màu sắc lông có nhiều loại, gà Ri thuần chủng có màu lông vàng rơm. Gà
mọc lông sớm, tốc độ mọc lông nhanh hơn gà Đông Tảo, gà Mía nên có khả
năng chịu đựng tốt hơn khi nuôi ở điều kiện thời tiết lạnh [2], [6].
Gà Ri nhỏ con (trọng lƣợng sơ sinh: 23,5 - 31,8 g; 6 tuần tuổi đạt bình
quân 327,6 g; 12 tuần tuổi: 824,4 - 1163,0 g; 16 tuần tuổi: 1057,4 - 1862,3 g;
19 tuần tuổi: 1192,6 - 2050,0 g), tiêu tốn thức ăn/ đơn vị tăng trọng hoặc chục
quả trứng còn cao (2 tuần tuổi: 2,47 kg/ 1 kg thịt; 4 tuần tuổi: 3,68 kg/ 1 kg
thịt; 6 tuần tuổi: 3,91 kg/ 1 kg thịt) [6].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

7
Gà trống lông màu đỏ thẫm là phổ biến nhất, đầu lông cánh và lông đuôi
có lông đen ánh xanh, lông bụng màu đỏ nhạt hoặc vàng đất, dáng chắc khỏe,
ngực vuông và mào đứng, sớm phát triển; ba tháng đã biết gáy. Gà trống

trƣởng thành (một năm tuổi) cho trọng lƣợng 1,5 - 2 kg/ con [2], [6].
Gà mái phổ biến nhất là màu lông vàng rơm, vàng đất hoặc nâu nhạt,
xung quanh cổ đôi khi có hàng lông đen, có đốm đen đuôi và đầu cánh, mào
không phát triển. Gà mái trƣởng thành trọng lƣợng 1,2 - 1,4 kg/ con. Gà 4 - 5
tháng tuổi bắt đầu đẻ. Sức đẻ năm đầu 100 - 110 trứng, tỷ lệ đẻ không ổn định
trong 1 chu kỳ đẻ, trứng nặng 40 - 45 g, vỏ màu trắng. Gà đẻ theo từng đợt 15
- 20 trứng thì nghỉ đẻ và đòi ấp. Nuôi con khéo [2].
Các nghiên cứu trƣớc đây đều cho thấy gà Ri có ƣu điểm thích nghi tốt
với đặc điểm khí hậu của Việt Nam, rất dễ nuôi, thích hợp với nuôi chăn thả,
không đòi hỏi kỹ thuật cao, chuồng trại thức ăn đơn giản, tận dụng thức ăn
của địa phƣơng, chịu đựng tốt điều kiện thức ăn nghèo dinh dƣỡng. Gà có khả
năng kiếm thức ăn ngoài tự nhiên. Thuộc loại gà lấy trứng, thịt. Thịt thơm
ngon. Vốn đầu tƣ thấp, khả năng kháng bệnh cao. Nhƣợc điểm của gà Ri là
tầm vóc nhỏ, tốc độ sinh trƣởng chậm, sản lƣợng trứng không cao do bản
năng đòi ấp mạnh, khối lƣợng trứng nhỏ [6].
1.2.2. Gà Đông Tảo (Ðông Cảo)
Có nguồn gốc và phân bố nhiều ở thôn Đông Tảo, huyện Khóai Châu,
tỉnh Hƣng Yên. Gà có đặc điểm nổi bật là dáng to, thô, đùi và ống chân rất to,
ngón chân múp míp, chân có vảy thịt, mào kép, mào nụ, da màu vàng. Thân hình
to, ngực sâu, lƣờn rộng, dài. Xƣơng to, dáng đi chậm chạp, nặng nề [2], [6].
Gà trống hầu hết có màu lông mận chín pha lẫn lông đen, đỉnh đuôi và
cánh có màu lông đen ánh xanh. Mào kép, nụ, hoa hồng, bèo dâu. Tích và dái
tai màu đỏ, kém phát triển. Thể chất khoẻ, xƣơng to, điển hình chân to cao, cơ
ngực và cơ đùi phát triển. Chân to màu vàng có 3 hàng vải trở lên, xù xì,
nhiều hoa dâu. Khi trƣởng thành, con trống có thể nặng tới 5 - 6 kg [2], [6].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

8
Gà mái trƣởng thành có lông màu vàng nhạt hoặc màu nâu nhạt,
khối lƣợng giai đoạn trƣởng thành của gà mái là 3 - 3,5 kg. Bắt đầu đẻ

lúc 160 ngày tuổi. Nếu để gà đẻ rồi tự ấp, 10 tháng đẻ 70 quả. Khối lƣợng
trứng 48 - 55 g/ quả. Tính đòi ấp mạnh nhƣng ấp và nuôi con không khéo. Gà
mới nở có lông trắng đục. Khối lƣợng mới nở 38 - 40 g/ con. Gà con chậm
mọc lông, chậm lớn [2], [6].
Gà có tốc độ sinh trƣởng nhanh, nhƣng sinh sản (đẻ và ấp nở, nuôi con)
thấp. Gà Ðông Tảo là giống gà thịt ở nƣớc ta, có khả năng sinh trƣởng nhanh,
sức khỏe tốt, đây là vốn gen quí dùng để lai với các giống gà khác sẽ cho gà
Broiler có năng suất cao [6].
1.2.3. Gà Tre
Giống gà địa phƣơng có lâu đời ở vùng Đông Nam Bộ. Hiện nay phân
bố ở Long An, thành phố Hồ Chí Minh và một số ít tỉnh phía Bắc. Con trống
có màu lông sặc sỡ: tía đen, nâu sáng, vàng chuối, đuôi và cổ đen... Lông đuôi
dài, mào nụ, chân cao, săn chắc. Con mái thƣờng kém sặc sỡ hơn, có màu đen
(ô), đốm hoa mơ, vàng, nâu đất, thấp chân... [2]
Đặc điểm nổi bật: gà trống và mái nhỏ hơn gà Ri, con trống nặng
1,2 - 1,3 kg/ con, con mái nặng 0,8 - 0,9 kg/ con [2].
Tập tính: hay bay và đậu trên hàng rào. Nuôi làm cảnh.
Mỗi năm đẻ 5 - 7 lứa, mỗi lứa đẻ 8 - 10 quả/ mái [2].
1.3. ĐẶC ĐIỂM HỆ GEN TY THỂ VÀ VAI TRÒ CỦA D-LOOP TRONG
ĐỊNH LOẠI GÀ
1.3.1. Ty thể và đặc điểm cấu trúc, cơ chế di truyền hệ gen ty thể gà
1.3.1.1. Đặc điểm cấu trúc ty thể
Ty thể (hình 1.1) đƣợc mô tả lần đầu tiên bởi Altmann vào năm 1890 và
sau đó, cấu trúc siêu hiển vi của ty thể đã đƣợc nghiên cứu chi tiết bởi Palade
(1952) và Sjostrand (1953) [23]. Đây là bào quan có hình tròn hoặc hình trụ
dài, kích thƣớc 2 - 5 m. Toàn bộ cấu trúc của ty thể đƣợc bao bọc bởi hai lớp
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

9
màng. Lớp màng ngoài bao trùm, tạo nên ranh giới ngoài của ty thể; lớp màng

trong tạo thành các nếp gấp (mào - cristae) hƣớng vào tâm và là nơi khu trú
của các enzyme hô hấp. Các lớp màng chia ty thể thành hai khoang riêng biệt:
khoang chứa chất nền nằm bên trong ty thể và khoang gian màng nằm giữa
hai lớp màng.

Hình 1.1. Sơ đồ cấu trúc của ty thể
Ty thể là bào quan quan trọng, có mặt trong tất cả các tế bào hô hấp hiếu
khí, giữ vai trò trung tâm trong việc sản sinh năng lƣợng, trao đổi amino acid,
trao đổi chất béo, trao đổi steroid và chết theo chƣơng trình của tế bào
(apoptosis) [30], [40]. Nhờ chứa chuỗi truyền điện tử, các enzyme của chu
trình Krebs và phosphoryl hóa, ty thể thực hiện quá trình oxy hóa các
carbohydrate, các acid béo, các amino acid… giải phóng ra năng lƣợng dƣới
dạng các liên kết phosphate cao năng trong phân tử ATP. Đây là dạng năng
lƣợng cần thiết cho mọi hoạt động sống của tế bào.
1.3.1.2. Cấu trúc hệ gen ty thể gà
Ở động vật, ngoài hệ gen trong nhân còn có hệ gen tế bào chất nằm
trong ty thể chiếm tỉ lệ từ 1 - 5% DNA của tế bào. Kích thƣớc của hệ gen ty
thể (mtDNA) ở phần lớn động vật có xƣơng sống vào khoảng 16,8 kb, tuy
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

10
nhiên có thể sai khác đôi chút do có những đoạn chèn vào, hoặc do mất đoạn,
hoặc có những trình tự lặp lại nối tiếp. Kích thƣớc mtDNA gà là 16.775 bp
[22]. Ngƣời ta đã đƣa ra nhiều giả thuyết về nguồn gốc tiến hóa của hệ gen ty
thể. Giả thuyết đƣợc chấp nhận rộng rãi nhất là hệ gen ty thể là dấu vết còn lại
của hệ gen vi khuẩn cổ, sống cộng sinh bên trong tế bào sinh vật nhân chuẩn.
Mỗi ty thể có từ 2 đến 10 bản sao của DNA và bởi vì mỗi tế bào chứa từ
hàng trăm đến hàng triệu ty thể nên số lƣợng DNA ty thể là rất lớn. Trong tế
bào trứng động vật có xƣơng sống, ƣớc tính con số này lên đến 108. Với số
lƣợng bản sao lớn nhƣ vậy nên có thể thu đƣợc DNA ty thể có giá trị cho các

phân tích quan hệ di truyền từ một số lƣợng ít tế bào.
DNA ty thể có các đặc điểm cơ bản sau:
- Tốc độ đột biến lớn gấp 5 - 10 lần so với hệ gen nhân [18].
- Số lƣợng bản sao lớn [34], [47], [57].
- Đơn bội, hầu nhƣ không có sự tái tổ hợp [32], [47], [57].
- Di truyền theo dòng mẹ ở phần lớn các loài [15], [32] [34], [47].
Phân tử mtDNA có tốc độ tiến hóa nhanh hơn 5 - 10 lần so với các gen
nhân do cơ chế sửa chữa tái bản DNA không hiệu quả do đó dẫn đến nhiều
biến dị trong ty thể, không chỉ giữa các loài mà còn cả trong một loài. Bên
cạnh đó, các biến dị này không giống nhau giữa các ty thể trong cùng một tế
bào và giữa các tế bào khác nhau. MtDNA có đặc điểm đơn bội, không tái tổ
hợp, di truyền theo dòng mẹ, điều đó có nghĩa là mỗi phân tử cũng nhƣ toàn
bộ mtDNA thƣờng chỉ có một lịch sử phả hệ theo dòng mẹ. Thêm vào đó
mtDNA tồn tại với số lƣợng bản sao lớn trong mỗi tế bào. Các đặc điểm trên
cùng với việc mtDNA bền vững hơn DNA nhân trong khi tách chiết do có cấu
trúc dạng vòng [33], nên sử dụng mtDNA nhƣ là một công cụ phân tử trong
việc phân tích các mối quan hệ tiến hóa và biến đổi di truyền trong loài và
giữa các loài có nhiều thuận lợi [28], [30], [45], [49], [50].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

11
Hệ gen ty thể là phân tử DNA trần, kép, mạch vòng, gồm hai chuỗi:
chuỗi nặng (H strand) giàu guanine và chuỗi nhẹ (L strand) giàu cytosine.
Khác với DNA nhân, mtDNA không liên kết với protein histon, điều này làm
cho mtDNA tƣơng tự với DNA của vi khuẩn.
Hệ gen ty thể gà mang những đặc trƣng của hệ gen ty thể động vật có
xƣơng sống và có độ tƣơng đồng rất cao khi so sánh với mtDNA của lƣỡng cƣ
và động vật có vú, tức là cũng gồm hai vùng là vùng mã hóa và vùng điều
khiển (D-loop). Vùng không mã hóa chiếm khoảng 7% mtDNA, chứa điểm
khởi đầu sao chép của chuỗi nặng (O

H
) và các promoter phiên mã của chuỗi
nặng và chuỗi nhẹ (P
H
và P
L
), khoảng 90% phần DNA không mã hóa của ty
thể nằm trong vùng này.
Vùng mã hóa chứa 37 gen và không có khoảng trống giữa các gen, mã
hóa cho 13 polypeptide, 2 rRNA và 22 tRNA [20], [38]. Trong đó, chuỗi nặng
chứa 12 trong 13 gen mã hóa polypeptide (trừ một tiểu phần ND6 của phức hệ
I là đƣợc phiên mã từ chuỗi nhẹ), 14 trong số 22 gen tRNA và cả hai gen
rRNA (12S và 16S). 13 chuỗi polypeptide đƣợc mã hóa bởi DNA ty thể là
thành phần của phức hệ hô hấp của ty thể, trong đó có 7 tiểu phần (ND1, 2, 3,
4L, 4, 5, 6) trong số 46 chuỗi polypepetide của phức hệ I (NADH
dehydrogenase), 1 tiểu phần (cytochrome b - Cytb) trong số 11 chuỗi
polypeptide của phức hệ III (Phức hệ bc
1
), 3 tiểu phần (CO I, II, III) trong số
13 polypeptide của phức hệ IV (cytochrome c oxidase) và 2 tiểu phần
(ATPase 6 và 8) trong số 16 polypeptide của phức hệ V (ATP synthase) [24].
Còn tất cả các protein khác của ty thể bao gồm tất cả 4 tiểu đơn vị của phức
hệ II (succinate dehydrogenase), tiểu đơn vị DNA polymerase  của ty thể,
các thành phần của RNA polymerase của ty thể, yếu tố phiên mã của ty thể
(mtTFA), các protein ribosome của ty thể, các yếu tố kéo dài chuỗi và các
enzyme trao đổi chất của ty thể đều đƣợc mã hóa bởi DNA nhân [60].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

12
Đáng chú ý là trật tự sắp xếp của các gen trong phân tử DNA dạng vòng

có thể không giống nhau giữa các loài, điều này đƣợc thể hiện rõ khi so sánh
trình tự genome ty thể các taxon bậc bộ trở lên. Vì thế, các đặc điểm về trật tự
các gen trên ty thể có triển vọng đƣợc sử dụng nhƣ một dấu hiệu phân loại đối
với các taxon bậc cao [43]. Một số gen mã hóa protein hoặc tRNA có khung
đọc nằm gối lên nhau một phần (overlapping gene).
Ngoài các đặc điểm trên, hệ gen ty thể gà có một số đặc điểm đáng chú
ý, khác biệt với lớp thú và lƣỡng cƣ [22]:
- Thứ nhất, theo chiều 5’ - 3’ của chuỗi nhẹ từ gen ND5 đến vùng D-loop
là các gen Cyt b, tRNA
Thr
, tRNA
Pro
, ND6 và tRNA
Glu
, trong khi ở các động
vật khác, gen Cyt b lại nằm gần hơn với vùng điều khiển. Trật tự này đƣợc
bảo toàn trong các loài thuộc bộ gà (Galliformes).
- Thứ hai, một điểm khởi đầu sao chép của chuỗi nhẹ tƣơng đƣơng với
trình tự nằm giữa hai gen tRNA
Cys
và tRNA
Asn
đều có ở tất cả động vật có
xƣơng sống đã đƣợc giải trình tự genome ty thể, riêng ở gà không có đặc
điểm này.
- Thứ ba, gen COI (cytochrome oxydase I) có mã khởi đầu là GTG thay
vì ATG.
Sơ đồ chi tiết của hệ gen ty thể gà đƣợc trình bày ở hình 1.2.

Hình 1.2. Sơ đồ mtDNA gà

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

13
1.3.1.3. Cơ chế di truyền của mtDNA
MtDNA đƣợc di truyền theo dòng mẹ thông qua tế bào chất của noãn
bào [34], [40]. Trong quá trình hình thành hợp tử, tinh trùng cung cấp cho
trứng genome nhân của nó, không cung cấp hoặc đóng góp rất ít tế bào chất,
mtDNA vào hợp tử. Kết quả là hầu nhƣ tất cả ty thể trong phôi đều có nguồn
gốc từ trứng. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tinh trùng bị loại bỏ ngay sau
khi vào trứng. Một số cơ chế đƣợc đƣa ra nhằm giải thích hiện tƣợng thú vị
này đó là: (1) do sự phân hủy protein phụ thuộc ubiquitin, (2) do hiện tƣợng
pha loãng, phân hủy mtDNA của tinh trùng, (3) do sự khác nhau về trao đổi
chất giữa hợp tử và tinh trùng. Tuy nhiên, những cơ chế này vẫn chƣa phải là
những lời giải thích thoả đáng và thật sự thuyết phục.
DNA ty thể đƣợc sao chép từ hai điểm khởi đầu. Sự tái bản DNA bắt đầu
từ O
H
sử dụng một primer RNA tổng hợp từ bản mã sao của chuỗi nhẹ. Tổng
hợp chuỗi nặng đƣợc tiếp tục cho tới hai phần ba vòng của của phân tử
mtDNA, chuỗi mới sẽ thay thế chuỗi nặng ban đầu cho đến khi nó tìm đƣợc
điểm khởi đầu của chuỗi nhẹ (O
L
). Khi đƣợc bộc lộ ra trên chuỗi nặng đã thay
thế, O
L
cuộn thành cấu trúc vòng móc (stem - loop) và sự tổng hợp chuỗi nhẹ
bắt đầu, tiếp tục quay trở lại dọc theo sợi khuôn H.
Năm 2005, Reyes và đồ ng tá c giả (đtg) [53] khi nghiên cứu quá trình tái
bản ở mtDNA gà đã đề xuất rằng phần lớn hệ gen ty thể gà (thậm chí toàn bộ
mtDNA) đều có các điểm khởi đầu cho quá trình tổng hợp DNA nhƣng các

điểm này tập trung nhiều nhất ở khu vực gần vùng D-loop, đặc biệt là ở gen
ND6.
Phiên mã của mtDNA đƣợc khởi đầu từ 2 promoter trong vùng D-loop.
Quá trình phiên mã bắt đầu từ cả 2 promoter (P
H
, P
L
) trong vùng D-loop và
liên tục theo mạch vòng của phân tử DNA. Hai sợi phiên mã theo 2 chiều
ngƣợc nhau quanh một vòng để hình thành những phân tử RNA polycistronic.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

14
Các tRNA đƣợc tạo thành nhờ ngắt quãng các trình tự dài hơn của rRNA và
mRNA, sau đó chúng đƣợc cuộn xoắn trong các bản phiên mã và đƣợc phân
cắt. Các mRNA và rRNA tự do đƣợc polyadenyl hóa sau phiên mã và tRNA
đƣợc biến đổi thêm CCA vào đầu cuối 3' [21], [58].
1.3.2. Cấu trúc và vai trò của vùng D-loop trong đánh giá đa dạng di
truyền
Phân loại học cổ điển trên các đối tƣợng thuộc bộ Gà chủ yếu dựa vào
các đặc điểm bộ lông bên ngoài của con trống, đó là những đặc điểm sinh dục
thứ cấp. Những đặc điểm này mang một tiềm năng biến đổi nhanh chóng qua
các thế hệ nên không đƣợc coi là cơ sở chính xác để xác định quan hệ tiến hóa
giữa các loài. Chính vì vậy, các nhà nghiên cứu đã tìm đến những đặc điểm có
thể bộc lộ mức độ biến đổi phù hợp hơn cho việc phân tích quan hệ tiến hóa
và phát sinh chủng loại ở các loài. Khi đó, mtDNA và đặc biệt là vùng D-loop
với những ƣu điểm nổi bật đã đƣợc chọn làm đối tƣợng nghiên cứu. Thuật
ngữ D-loop đƣợc dùng để chỉ một vùng có chức năng điều khiển nằm trong
mtDNA. Đây là vùng không mã hóa duy nhất trong DNA ty thể và cũng là
vùng liên quan đến sự mở đầu tái bản của mtDNA. Ở gà nhà, vùng này có

kích thƣớc 1227 bp [26], nó chứa điểm khởi đầu sao chép và các promoter
cho quá trình phiên mã của cả chuỗi nặng và chuỗi nhẹ.
Về mặt cấu trúc, D-loop của gia cầm có thể đƣợc chia thành ba vùng chính
là vùng ngoại biên I và III có khả năng biến đổi cao và vùng II là vùng trung tâm
ít biến đổi [55]. Vùng I nằm ở đầu 5' vùng điều khiển, kích thƣớc khoảng 400
bp, vùng này chứa chuỗi cytosine (C-stretch), đó là một chuỗi trình tự gồm toàn
nucleotide cytosine; chuỗi C là đặc điểm đặc trƣng cho đầu 5' của vùng điều
khiển hệ gen ty thể của nhiều họ trong lớp Chim. Vùng I còn chứa trình tự kết
thúc quá trình tái bản hệ gen ty thể (TAS) là hộp TATAT hoặc TACAT. Vùng II
bảo thủ nhất có chứa một số đơn vị cấu trúc mà trình tự sắp xếp của chúng không
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

15
thay đổi ngay cả ở bậc phân loại họ, vùng này chứa các cụm trình tự bảo thủ
(hộp F, E, D, C và BSB) [19], [54]. Trong phần giữa của hộp E và hộp D có
những trình tự ngắn (Rebox và Mt-3) tƣơng ứng với các trình tự có khả năng
bám vào các nhân tố phiên mã trong nhân mà có liên quan tới việc điều chỉnh
phản ứng oxy hóa phosphoryl hóa. Vùng II kích thƣớc khoảng 500 bp, vùng
này có tốc độ tiến hóa chậm hơn so với vùng I và vùng III từ 10 - 20 lần [35].
Thông thƣờng, vùng thứ III là vùng biến đổi nhiều nhất và có trình tự giống
với động vật có vú. Vùng này nằm ở đầu 3' của vùng điều khiển, kích thƣớc
khoảng 350 bp và bắt đầu với cụm trình tự bảo thủ 1 (Conserved Sequence
Block - CSB-1). Yếu tố phiên mã của ty thể có thể bám vào trình tự này và
chuyển mtDNA từ quá trình phiên mã sang quá trình tái bản khi một yếu tố
khác kết hợp vào phức hệ mtTFA - CSB-1 [51]. Vùng này còn chứa Promoter
định hƣớng hai chiều cho quá trình phiên mã nằm giữa CBS-1 và trình tự lặp
lại cuối cùng của hệ gen ty thể [39]. Hiện tƣợng mất đoạn hoặc chèn đoạn
thƣờng tập trung chủ yếu ở phần cuối của vùng III ảnh hƣởng đến kích thƣớc
vùng điều khiển cũng nhƣ mtDNA. Phần lớn các biến đổi tập trung ở vùng I
và vùng III nên trình tự nucleotide của chúng thƣờng đƣợc phân tích để xác

định các kiểu đơn bội trong vùng điều khiển [64].
Phân tích mtDNA trở thành một công cụ hữu hiệu trong việc tìm hiểu sự
tiến hóa của loài do những đặc tính riêng biệt của nó nhƣ số lƣợng bản sao
lớn, không tái tổ hợp, tỷ lệ đột biến cao và di truyền gần nhƣ tuyệt đối theo
dòng mẹ. Các vùng khác nhau của mtDNA tiến hóa với các tỷ lệ khác nhau
[55], trong đó vùng D-loop có tốc độ tiến hóa nhanh hơn từ 3 đến 10 lần so
với các vùng khác của hệ gen ty thể [17]. Điều này làm cho nó đặc biệt có ý
nghĩa trong các phân tích chủng loại phát sinh [14], [17]. Phần lớn các nghiên
cứu về mối quan hệ di truyền đều căn cứ vào trình tự vùng D-loop thông qua
việc phân tích các đa hình nucleotide đơn (SNP - single nucleotide
polymorphism). Đây là những nghiên cứu phức tạp do tỷ lệ thay thế rất khác
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

16
nhau giữa các vị trí. Qua đó đƣa ra các dữ liệu phù hợp với sự đánh giá tỷ lệ
đột biến và tính toán đƣợc thời gian của các sự kiện tiến hóa. Thông tin thu
đƣợc từ việc nghiên cứu sự đa dạng trình tự vùng D-loop cũng nhƣ vùng mã
hóa của mtDNA rất hữu ích trong việc phân tích các đột biến gây bệnh, xây
dựng cây phát sinh chủng loại và mô tả lại sự di cƣ của các quần thể.
Nhƣ vậy, các gen trong hệ gen ty thể và vùng D-loop đóng một vai trò vô
cùng quan trọng trong các nghiên cứu thuộc lĩnh vực phân loại phân tử. Chính
vì thế mà DNA ty thể đƣợc coi là một công cụ không thể bỏ qua khi tìm hiểu
về mối quan hệ phát sinh chủng loại hay sự tiến hóa của các quần thể.
1.4. MỘT SỐ THÀNH TỰU VỀ ĐỊNH LOẠI PHÂN TỬ DỰA TRÊN GIẢI
TRÌNH TỰ VÙNG D-LOOP TY THỂ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.4.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Kể từ năm 1990, khi trình tự toàn bộ hệ gen ty thể gà đƣợc công bố lần
đầu tiên, việc nghiên cứu DNA ty thể gà đã và đang đƣợc phát triển tƣơng đối
rộng rãi với hàng nghìn trình tự đƣợc đăng ký trên GenBank. Trình tự hệ gen
ty thể đã đƣợc sử dụng thành công trong việc xác định đa dạng di truyền của

các quần thể gà trên thế giới. Những dữ liệu này đã góp phần giúp hiểu rõ hơn
về quá trình thuần hóa và quan hệ di truyền của các giống gà. Dƣới đây là một
vài nghiên cứu cụ thể đƣợc tiến hành trên một số loài thuộc bộ Gà
(Galliformes).
Trình tự toàn bộ hệ gen ty thể gà đã đƣợc Desjardins và Morais công bố
năm 1990 [22]. Nó cho thấy có sự tƣơng đồng rất lớn khi so sánh với mtDNA
của các động vật có xƣơng sống khác. Các gen mã hóa protein rất giống với
các gen tƣơng ứng ở động vật có vú và lƣỡng cƣ, chúng đều sử dụng các mã
di truyền giống nhau trong quá trình dịch mã. Guanine thƣờng vắng mặt ở vị
trí thứ ba của các mã di truyền. Nhiều gen gối nhau và nhiều gen tận cùng với
bộ ba kết thúc không hoàn chỉnh gồm toàn adenine.