Luận án: Tần suất alen STR hệ Identifiler Plus của tộc người Việt Nam ứng dụng giám định ADN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Trịnh Tuấn Toàn NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG TẦN SUẤT ALEN HỆ NHẬN DẠNG STR (AMPFlSTR® IDENTIFILER® PLUS KIT) CỦA MỘT SỐ TỘC NGƢỜI VIỆT NAM ĐỂ ỨNG DỤNG TRONG GIÁM ĐỊNH ADN LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Hà Nội - 2019 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ Trịnh Tuấn Toàn NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG TẦN SUẤT ALEN HỆ NHẬN DẠNG STR (AMPFlSTR® IDENTIFILER® PLUS KIT) CỦA MỘT SỐ TỘC NGƢỜI VIỆT NAM ĐỂ ỨNG DỤNG TRONG GIÁM ĐỊNH ADN Chuyên ngành : Hóa sinh học Mã số : 9420101.16 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. Nguyễn Quang Huy 2. Trịnh Hồng Thái XÁC NHẬN NCS ĐÃ CHỈNH SỬA THEO QUYẾT NGHỊ CỦA HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ LUẬN ÁN Người hướng dẫn khoa học Chủ tịch hội đồng đánh giá Luận án Tiến sĩ PGS. Nguyễn Quang Huy GS.

Phan Tuấn Nghĩa Hà Nội - 2019 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài: “Nghiên cứu đặc trưng tần suất alen hệ nhận dạng STR (AmpFlSTR® Identifiler® Plus Kit) của một số tộc người Việt Nam để ứng dụng trong giám định ADN" là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nếu sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận án Trịnh Tuấn Toàn TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đề tài, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô Bộ môn Hóa Sinh - Sinh học phân tử, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, Viện Khoa học hình sự - Bộ Công an và các bạn bè, đồng nghiệp đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi được hoàn thành luận án. Đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của hai thầy giáo là PGS.

Nguyễn Quang Huy và PGS. Trịnh Hồng Thái - Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã giúp tôi hoàn thành tốt đề tài. Các Thầy đã tận tình chỉ bảo, động viên, hướng dẫn và giúp đỡ tôi thực hiện các nghiên cứu, tạo điều kiện để hoàn thành luận án. Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến sự giúp đỡ này.

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn các thầy, cô của Bộ môn Hóa sinh học và Sinh học phân tử, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã dạy dỗ tôi trong quá trình học tập tại Khoa, tại Trường. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới các bạn đồng nghiệp tại Viện Khoa học hình sự - Bộ Công an đã quan tâm, giúp đỡ, hỗ trợ tôi trong quá trình thực hiện nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi cũng xin gửi lời trân trọng cảm ơn tới Đảng ủy và Lãnh đạo Viện Khoa học hình sự - Bộ Công an, ban Lãnh đạo Khoa Sinh học, Phòng sau đại học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và tất cả bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.

Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận án Trịnh Tuấn Toàn TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT. 5 DANH MỤC CÁC BẢNG. 7 DANH MỤC CÁC HÌNH. Tính cấp thiết của đề tài luận án.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án. Nội dung nghiên cứu của luận án. Những đóng góp mới của luận án. Sơ lược về lịch sử nhận dạng cá thể người bằng ADN.

Khái niệm các đoạn lặp STR và ứng dụng. Bộ kít AmpFlSTR® Identifiler® Plus. Cơ sở khoa học cần phải xác định tần suất alen hệ STR của các tộc người khác nhau. Tỉ số khả dĩ (LR) áp dụng trong khoa học hình sự.

Alen có tần suất thấp. Alen có tần suất cao - Alen phổ biến. Các phương pháp đang được áp dụng trong giám định ADN. Các phương pháp tách chiết ADN.

Các phương pháp định lượng ADN. Các phương pháp nhân bản ADN - PCR. Các phương pháp điện di ADN, phát hiện sản phẩm PCR và thu dữ liệu hồ sơ ADN của mẫu giám định. Tìm hiểu về tộc người phục vụ quá trình thu mẫu.

30 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Các khu vực địa lý và các tộc người được lựa chọn nghiên cứu. Các khu vực địa lý tại Việt Nam. Các tộc người chính ở Việt Nam được lựa chọn nghiên cứu.

Tình hình nghiên cứu về tần suất alen các locus STR của các tộc người trên thế giới và trong nước. Cỡ mẫu tối thiểu trong phân tích xác định tần suất alen. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Đối tượng nghiên cứu.

Hóa chất và thiết bị nghiên cứu. Máy móc, thiết bị và dụng cụ. Thời gian và địa điểm nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu.

Các bước chính thực hiện nghiên cứu. Phương pháp thu mẫu máu. Cơ sở chọn lựa các tộc người trong nghiên cứu. Địa điểm thu mẫu máu của các tộc người.

Phương pháp tách chiết ADN. Phương pháp định lượng ADN. Phương pháp PCR. Phương pháp điện di mao quản.

Phương pháp tính tần suất alen, kiểm định giả thuyết thống kê và các chỉ số trong khoa học hình sự. Xác định và tính tần suất alen của tập hợp mẫu. Phương pháp kiểm định giả thiết χ2. Phương pháp tính các chỉ số sử dụng trong khoa học hình sự.

54 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Các chỉ số kết hợp đánh giá giá trị bảng tần suất alen. Chỉ số kết hợp khả năng loại trừ - combined power of exclusion (CPE). Chỉ số kết hợp khả năng phân biệt - power of discrimination (CPD).

Chỉ số quan hệ huyết thống - paternity index (PI). Nguyên tắc xác định đặc trưng tần suất của từng quần thể. Xây dựng cây phân loại di truyền (phylogenetic tree) bằng phần mềm POPTREE. Xây dựng bảng tính ứng dụng và áp dụng vào thực tế giám định.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Phân bố số lượng mẫu thu được theo tộc người. Kết quả tách chiết, phân tích xác định hồ sơ ADN. Số lượng và tần suất alen các locus thuộc các tộc người nghiên cứu.

Số lượng alen của các locus STR. Tần suất alen của các locus theo tộc người. Phân bố alen của các locus theo tộc người. Locus CSF1PO.

96 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Các alen đặc trưng theo tộc người. Các alen đặc trưng của tộc người Kinh. Các alen đặc trưng của tộc người Tày.

Các alen đặc trưng của tộc người Thái. Các alen đặc trưng của tộc người Khmer. Các alen đặc trưng của tộc người Hoa. Các alen đặc trưng của tộc người H’mông.

Các alen đặc trưng của tộc người Dao. Các chỉ số đánh giá trong giám định ADN hình sự. Xây dựng khoảng cách di truyền giữa các tộc người. Bảng tính Excel ứng dụng tần suất các tộc người.

Một số ví dụ về ứng dụng kết quả của luận án. 128 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN. 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 130 PHỤ LỤC 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ADN Axít Đêôxiribônuclêic ARN Axít Ribônuclêic bp Base pair - Cặp bazơ CHI Giá trị kiểm định 2 ở các trạng thái cân bằng theo định luật Hác đi - Van béc của locus CHI(c) Giá trị tới hạn 5% của việc kiểm định 2 CPD (Combined Power of Discrimination) Chỉ số kết hợp khả năng phân biệt CPE (Combined Power of Exclution) Chỉ số kết hợp khả năng loại trừ CE (Capillary electrophoresis) Điện di mao quản EH Tần suất hồ sơ ADN dị hợp tử lý thuyết FTA Tên loại giấy thu mẫu máu phục vụ phân tích giám định ADN ID Identifiler LR (Likelihood ratio) Tỷ số khả dĩ NST Nhiễm sắc thể OH Tần suất alen dị hợp tử quan sát PCR (Polymerase Chain Reaction) Phản ứng chuỗi trùng hợp PD (Power of Discrimination) Khả năng phân biệt PE (Power of Exclution) Khả năng loại trừ PI (Paternity Index) Chỉ số quan hệ huyết thống SNP (Single nucleotide polymorphism) Đa hình nucleotit đơn STR Short Tandem Repeat - Đoạn ngắn lặp liên tiếp TPI (Typical Paternity Index) Giá trị xác định huyết thống cha con điển hình VNTR (Variable Number of Tandem Repeat ) Đoạn lặp liên tiếp với số lượng thay đổi 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Ký hiệu viết tắt tên các tộc người dùng trong các bảng tính của luận án DO Tộc người Dao DT Tộc người HA Tộc người Hoa tại Việt Nam HM Tộc người H‟mông KB Tộc người Kinh sống tại các tỉnh phía Bắc KM Tộc người Khmer KN Tộc người Kinh sống tại các tỉnh phía Nam KT Tộc người Kinh sống tại các tỉnh miền Trung - Tây Nguyên MG Tộc người Mường NG Tộc người Nùng TI Tộc người Thái TY Tộc người Tày 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.

Các bộ kít thương mại và các locus STR phổ biến. Các alen của các locus có trong một số bộ kit thương mại phổ biến. Các locus và alen tương ứng của bộ kít AmpFlSTR® Identifiler® Plus. Khả năng phân biệt của các locus trong bộ kit Identifiler và một số bộ kít thương mại khác.

Số lượng mẫu thu với mỗi tộc người dùng cho nghiên cứu. Kết quả kiểm tra nồng độ ADN của một số mẫu thu được. Kết quả đường cong chuẩn định lượng ADN một số mẫu nghiên cứu. Hồ sơ ADN 16 locus STR của mẫu ký hiệu 19300.

Tổng hợp số alen được phát hiện ở mỗi locus của từng tộc người. Các alen còn thiếu hoặc khác với bộ kít Identifiler Plus. Tần suất các alen của 15 locus STR trong quần thể người Kinh. Số lượng alen phổ biến và tỷ lệ % của các alen này trong tổng tần suất alen được phát hiện ở mỗi locus của các tộc người.

Thống kê các alen đặc trưng của các tộc người. So sánh các alen có tần suất thấp nhất của nghiên cứu và một số quần thể khác ở châu Á. Chỉ số khả năng phân biệt (PD) của 15 locus của các tộc người nghiên cứu. Chỉ số khả năng loại trừ (PE) của 15 locus trong nghiên cứu các tộc người.

Chỉ số xác định quan hệ huyết thống cha con (PI) dựa vào tần suất alen của các tộc người. Tổng hợp các chỉ số đánh giá giá trị các bảng tần suất thu được .