Bài giảng Dược lý 3: Dược lý phân tử và kỹ thuật xác định kiểu gen - Mai Thị Thanh Thường

Bài giảng Dược lý 3: Dược lý phân tử và kỹ thuật xác định kiểu gen cung cấp cho sinh viên những nội dung về: tiêu chí của một phương pháp định typ tốt; phân loại phương pháp định typ phân tử; lựa chọn gen để phân tích bằng phương pháp phân tử; phương pháp PCR; phương pháp cắt giới hạn bộ gen;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Dược lý 3: Dược lý phân tử và kỹ thuật xác định kiểu gen - Mai Thị Thanh Thường DƯỢC LÝ PHÂN TỬKỸ THUẬT XÁC ĐỊNH KIỂU GEN GV. Mai Thị Thanh Thường 1. Ý NGHĨA Sự bùng phát của các bệnh truyền nhiễm thường xuấtphát từ việc tiếp xúc với một nguồn lây chung của tác nhângây bệnh. Tác nhân gây dịch có “quan hệ dòng”, hay nói cách khácchúng có cùng  có chung các thuộc tính sinh hóa, yếu tốđộc lực và đặc tính di truyền. Sự đa dạng ở mức loài đủ để các vi sinh vật phân lậpđược từ các nguồn khác nhau, ở thời gian khác nhau và vị tríđịa lý khác nhau có thể được phân biệt hay phân loại thànhcác typ hay chủng. 1. Ý NGHĨA Việc định typ có ý nghĩa quan trọng trong dịch tể học đểnhận biết cơn dịch, phát hiện sự lây truyên chéo của tácnhân trong bệnh viện, nhận diện các chủng có độc lực đặcbiệt và theo dõi các chương trình tiêm chủng. Từ thời của Pasteur, các tiếp cận dịch tể học liên quanđến việc định typ và phân biệt các vi khuân đều dựa chủ yếuvào các phương pháp kiểu hình hay kiểu sinh học (nhuộmGram), bị ảnh hưởng: + Các thay đổi trong điều kiện nuôi cấy + Sự thiếu hụt một số đặc tính kiểu hình + Sự hội tụ tiến hóa giữa các đặc tính 1. Ý NGHĨA Ngày nay định typ và phân biệt VK bằng việc so sánhtrình tự của 16S rADN. Chủng: thường được hiểu trong ngữ cảnh của sự đadạng về nucleotid không đặc hiệu có liên quan đến một sốkiểu hình (ví dụ tính trạng về khả năng gây bệnh). 2. TIÊU CHÍ CỦA MỘT PP ĐỊNH TYP TỐT Tất cả các vi sinh vật trong một loài đều phải có thể định typ được bằng phương pháp được chọn.Tuy nhiên đối với 1 số PP thì không, Ví dụ: dựa vào kháng thêhay sự hiện diện của thụ thể thực khuẩn, thì các đặc tính nàycó thể không có trong tất cả các chủng của loài.+ Typ huyết thanh được gán cho chủng chỉ khi có sự hiện diện của cácdấu hiệu huyết thanh học cụ thể nào đó. Ví dụ, 10 - 15% các chủngMycobacterium avium không thê định typ huyết thanh được vì chúngkhông phản ứng với bất kỳ kháng huyết thanh nào hiện có.+Tương tự, typ thực khuẩn cũng thường được dùng cho Staphylococcusaureus, S. aureus không có thụ thể của thực khuẩn thì không thể bị nhiễmđược và do đó không thể định typ được. 2. TIÊU CHÍ CỦA MỘT PP ĐỊNH TYP TỐT Các phương pháp định typ phải có khả năng phân biệt cao. Nó phải có khả năng phân biệt rõ ràng các chủng không có liên quan.Ví dụ các chủng có nguồn gốc địa lý hoàn tọàn khác, đồngthời phải chứng minh được quan hệ của các chủng đượcphân lập từ cùng một nguồn gốc. 2. TIÊU CHÍ CỦA MỘT PP ĐỊNH TYP TỐT Độ lặp lại+ Đặc biệt quan trọng khi xây dựng cơ sở dữ liệu của cácchúng đã biết dùng so sánh với các chủng chưa biết.+ Sự biểu hiện kiểu hình không ổn định, ví dụ biểu hiện genđộc lực không liên tục, có thể gây khó khăn cho việc lặp lại Tính dễ dùng và giá thành của phương pháp 2. TIÊU CHÍ CỦA MỘT PP ĐỊNH TYP TỐT Các phương pháp định typ dựa trên kiểu hình nói chung không đáp ứng được hết các yêu cầu trên Các phương pháp dựa trên trình tự ADN hay kiểu gen cho phép khắc phục các yếu điểm này:+ Tránh được nhu cầu về môi trường nuôi cấy+ Tăng độ nhạy và độ ổn định của các thử nghiệm+ Rút ngắn thời gian Việc định typ phân tử xuất phát từ dấu ấn ADN hay trình tựnuclceotid thu được nhiều thông tin.3. PHÂN LOẠI PP ĐỊNH TYP PHÂN TỬ Các phương pháp định typ phân tử có thể được chia làm ba nhóm: a) Phân tích dấu ấn nhiễm sắc thể sử dụng kỹ thuậtkhuếch đại gen b) Cắt giới hạn nhiễm sắc thể vi khuẩn c) Khuếch đại một gen và phân tích trình tự 4. LỰA CHỌN GEN ĐỂ PHÂN TÍCH BẰNG PP PHÂN TỬ Việc phân tích chủng từ các trình tự nucleotid hiện đã đủ mạnh để phân biệt các vi khuẩn cụ thể, khi phối hợp với PCR một đoạn gen với định trình tự tự động, nó có thể cung cấp thông tin chi tiết về kiểu gen một cách nhanh chóng.+ Các trình tự ADN ribosom đã đươc chứng minh là hữu hiệutrong việc phân biệt các nhánh sinh loài của các họ vi khuẩncó quan hệ xa.+ Các trình tự rARN của tiểu đơn vị nhỏ, đã được chứng minhrất hữu hiệu các quan hệ tiến hóa trong ngành khuẩn lam. 4. LỰA CHỌN GEN ĐỂ PHÂN TÍCH BẰNG PP PHÂN TỬ Có nhiều yếu tố bên trong các gen mã hóa của vi khuẩn có thể dẫn đến việc xem xét chúng hữu dụng như là dấu chỉ phân tử để phân biệt chủng:a) Mức độ biến thiên của trình tự nucleotid vượt xa các trìnhtự rADN tiểu đơn vị nhỏ và lớn.b) Protein được mã hóa có chức năng được bảo tồn xuyênsuốt trong nhiều chi, chứng tỏ gen sẽ toàn vẹn trong các loàicó liên hệ xa.c) Vị trí vật lý của gen trên nhiễm sắc thể vi khuẩn chứng tỏcó sự điều hưởng giữa các đơn vị phân loại khác xa nhau. 4. LỰA CHỌN GEN ĐỂ PHÂN TÍCH BẰNG PP PHÂN TỬNhược điểm của phương pháp phân tử Việc sử dụng các đoạn dò phân tử ...