Dấu vân tay DNA

DNA (Deoxyribonucleic acid) là chất hoá học góp phần chính tạo nên nhiễm sắc thể. Một phần nhất định của nhiễm sắc thể quy định cho một tính trạng được gọi là một gen. Về mặt cấu trúc DNA là một chuỗi xoắn kép bao gồm hai sợi đơn xoắn quanh nhau. Mỗi sợi chứa một trình tự các base (còn được gọi là nucleotide). Có bốn loại base là Adenin, Guanin, Cytosine và Thymin.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dấu vân tay DNADấu vân tay DNA1. DNADNA (Deoxyribonucleic acid) là chất hoáhọc góp phần chính tạo nên nhiễm sắcthể. Một phần nhất định của nhiễm sắcthể quy định cho một tính trạng đượcgọi là một gen. Về mặt cấu trúc DNA làmột chuỗi xoắn kép bao gồm hai sợiđơn xoắn quanh nhau. Mỗi sợi chứa mộttrình tự các base (còn được gọi lànucleotide). Có bốn loại base là Adenin,Guanin, Cytosine và Thymin. Hai sợi DNA liên kếtvới nhau qua từng base. Mỗi base chỉ vớimột base nhất định khác: Adenin (A) chỉliên kết với Thymine (T) còn Guanin (G)chỉ liên kết với Cytosine (C). Giả sử cómột sợi đơn như sau:A-A-C-T-G-A-T-A-G-G-T-C-T-A-GSợi liên kết với nó sẽ có trình tự:T-T-G-A-C-T-A-T-C-C-A-G-A-T-CSợi kép DNA sẽ là:T-T-G-A-C-T-A-T-C-C-A-G-A-T-CA-A-C-T-G-A-T-A-G-G-T-C-T-A-GTrình tự DNA được đọc theo một chiềucố định, từ phía đầu (gọi là đầu 5’) tớiphía cuối (gọi là đầu 3’). Trong mộtchuỗi kép hai sợi đơn có chiều ngượcnhau .5 T-T-G-A-C-T-A-T-C-C-A-G-A-T-C 33 A-A-C-T-G-A-T-A-G-G-T-C-T-A-G 5Cấu trúc hoá học của DNA được minhhọa ở hình sau:2. DNA Fingerprinting là gì?DNA của tất cả mọi sinh vật đều giốngnhau. Sự khác nhau duy nhấtgiữa các cáthể trong cùng một loài là trình tự cáccặp base. Có hàng tỉ cặp base trong DNAcủa mỗi cá nhân, do đó trình tự base ởmọi người là khác nhau.Mọi cá thể có thể được nhận dạng duynhất dựa trên trình tự các cặp base củahọ. Tuy nhiên, do có hàng tỷ cặp basenên công việc sẽ vô cùng khó khăn. Thayvào đó các nhà khoa học có thể sử dụngmột phương pháp ngắn hơn, đơn giảnhơn nhiều dựa vào các mô hình lặp lạitrong DNA.Các mô hình lặp lại không biểu diễn“dấu vân tay” của một cá thể nhưngchúng có thể khẳng định được rằng liệuhai mẫu DNA là từ một người, từ haingười có liên quan huyết thống hay từhai người không có quan hệ gì. Các nhàkhoa học sử dụng một số lượng nhỏ cáctrình tự DNA có sựbiến đổi giữa các cáthể để phân tích những khả năng liên hệcó thể có.3. DNA Fingerprinting được tiến hànhnhư thế nào ?3.1. Southern BlotSouthern Blot là một phương pháp phântích các mô hình di truyền trong DNAcủa mỗi cá nhân. Các bước thực hiệnSouthern Blot bao gồm:3.1.1 Tách chiết DNA cần làm rõ từ mẫunhư mô, máu, huyết thanh ... Công việcnày có thể tiến hành hoặc theo phươngpháp hoá học hoặc theo các biện pháp sửdụng máy móc.3.1.2 Cắt DNA thành các đoạn nhỏ vớikích thước khác nhau bằng cách sử dụngmột hay nhiều Enzymgiới hạn.3.1.3 Sắp xếp các đoạn theo kích thước.Quá trình trong đó các kích thước khácnhau được phân tách gọi là điện di trêngel (thạch). DNA được rót vào các giếngtrong gel, sau đó bản gel được đặt vàomột điện trường sao cho các giếng cóchứa DNA nằm ở phía cực âm. Vì DNAtích điện âm nên khi đặt vào điện trườngcác đoạn DNA sẽ di chuyển về phía cựcdương. Đoạn DNA càng nhỏ thì sẽ dichuyển càng nhanh và do đó sau cùngmột thời gian di chuyển thì sẽ đi đượcmột quãng đường xa hơn so với nhữngđoạn lớn hơn. Như vật trên điện di đồngười ta có thể phân tách được các trìnhtự DNA theo kích thước.3.1.4 Biến tính DNA làm cho các phân tửDNA từ dạng mạch kép trở thành dạngmạch đơn. Quá trình này có thể thựchiện hoặc bằng nhiệt độ hoặc bằng cáchoá chất.3.1.5 Thấm DNA (Blotting the DNA).Bản gel, trên đó có DNA đã được phântách theo kích thước, được áp vào màngnitrocellulose rồi nén chặt cho DNA dínhlên màng. Lúc này DNA đã sẵn sàng đểđược phân tích.Để phân tích Southern Blot người ta sửdụng các mồi đánh dấu phóng xạ trongphản ứng lai với DNA nghi vấn. Sau khimẫu dò đã lai với DNA mạch đơn trênmàng nitrocellulose người ta chiếu tia Xvà khi đó chỉ có những vùng có mẫu dòbám vào mới hiển thị trên phim. Điềunày giúp các nhà nghiên cứu nhận diệnmô hình di truyền của từng cá nhân.3.2. Tạo các mẫu dò phóng xạ3.2.1 Dùng enzym DNA polymerase đểtổng hợp mẫu dò phóng xạ. Đầu tiêncho DNA dùng để làm mẫu dò vào ống.3.2.2 Tạo ra các vết khía, hay nói cáchkhác là các chỗ đứt dọc theo chiều dàicủa DNA cần tạo mẫu dò. Tiếp theo bổxung các nucleotide tự do trong đó có cácnucleotide, chẳng hạn nucleotide C, đãđược đánh dấu phóng xạ.3.2.3 Cho DNA polymerase vào ống vàngay lập tức chúng bám vào các vết cắt.3.2.4 DNA polymerase bắt đầu sửa chữaDNA theo chiều 5 - 3. Enzym này pháhuỷ các liên kết phía trước nó (hoạt tínhexonuclease 5 - 3) và thay bằng cácnucleotide mới (hoạt tính DNApolymerase). Khi các nucleotide C đánhdấu phóng xạ liên kết với các nucleotideG trên. Kết quả là DNA ban đầu trởthành DNA đánh dấu phóng xạ.3.2.5 DNA này sau đó được bằng nhiệtđộ làm biến tính sợi kép thành hai sợiđơn. Trong hai sợi đơn sẽ có một sợiđược đánh dấu phóng xạ còn sợi kia thìkhông. Sợi đánh dấu phóng xạ lúc nàyđược gọi là mẫu dò và đã sẵn sàng chocông việc tiếp theo.3.3. Phản ứng lai phân tử3.3.1 Lai phân tử là quá trình kết hợp lạicủa hai mạch đơn DNA. Cơ sở của việclai phân tử là các mối liên kết hydro giữacác base trên hai mạch. Giữa một base Avà một base ...