Tiểu luận Kỹ thuật di truyền: Kỹ thuật Rapd (Random amplified polymorphic DNA)

Tiểu luận Kỹ thuật di truyền với đề tài "Kỹ thuật Rapd (Random amplified polymorphic DNA)" trình bày nội dung sau: giới thiệu, nguyên lý, các ưu nhược điểm của kỹ thuật Rapd, những khác biệt của Rapd với PCR, ứng dụng, những cải tiến của kỹ thuật Rapd.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận Kỹ thuật di truyền: Kỹ thuật Rapd (Random amplified polymorphic DNA)                               TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM                                    TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG                                                     ­­­­­­­­­­­o0o­­­­­­­­­­­­­                                      MÔN HỌC: KỸ THUẬT DI TRUYỀN       CHỦ ĐỀ: KỸ THUẬT RAPD (RANDOM AMPLIFIED POLYMORPHIC DNA)                                            GVHD: THS. TRẦN THỊ DUNG                                                    NHÓM THỰC HIỆN:                   1.   BÙI MINH TRÍ                                     61203161                  2.   HUỲNH THUẬN PHÁT                      61203109                  3.   NGUYỄN THỊ NGỌC TRINH             61203163 I. Giới thiệu:             _ Kỹ thuật RAPD dựa trên kỹ thuật PCR, bằng cách sử dụng  những primer ngắn (khoảng 10 nucleotide) có trình tự biết trước, bắt  cặp và nhân bản ngẫu nhiên những đoạn DNA có trình tự bổ sung với  trình tự của các primer. Theo nguyên tắc, khi 2 cá thể hoàn toàn giống  nhau, sau khi thực hiện phản ứng PCR – RAPD ở điều kiện như nhau  sẽ tạo ra số lượng các đoạn bằng nhau và chiều dài các đoạn tương ứng  bằng nhau.               _ Khi có đột biến làm xuất hiện hay mất đi một vị trí bắt cặp  ngẫu nhiên sẽ tạo ra số lượng và chiều dài các đoạn DNA khác nhau  giữa các cá thể, vì vậy kỹ thuật RAPD có thể phát hiện đột biến. Một  trong những giới hạn của PCR chuẩn đối với ALP marker là mọi thông  tin về chuỗi mã di truyền đầu tiên phải được biết rõ trước khi chuẩn bị  các primer 23 tương ứng.               _ Vì thế, việc áp dụng nó để nghiên cứu DNA genome của một  giống cây trồng mới sẽ gặp nhiều khó khăn. Vào đầu thập kỷ 90, một  kỹ thuật phân tử mới dựa trên nguyên tắc PCR với tên gọi là RAPD  (Random amplified polymorphic DNA) đã ra đời một cách độc lập tại  hai phòng thí nghiệm khác nhau (William, 1990; Welsh và ctv., 1991).           Hình ảnh một trong các bước thực hiện phương pháp RAPD  (PCR) II. Nguyên lý:            _ Về cơ bản kỹ thuật RAPD được thực hiện theo ba bước: Tách  chiết DNA tổng số, nhân DNA bằng máy PCR; điện di trên gel agarose  hoặc gel polyacrylamid; xác định tính đa dạng di truyền bằng các phần  mềm thông dụng (NTSYSpc, UPGMA cluster, Gelcompar, lập  dendrogram)                                                   Hình ảnh của kỹ thuật PCR           _ Kỹ thuật này cho phép phát hiện tính đa hình các đoạn DNA  được nhân bản ngẫu nhiên bằng việc dùng một primer chứa một trật tự  nucleotide ngẫu nhiên. Thường primer này chứa từ 9 ­ 12 oligonucleotit,  tối thiểu là 4 bp. Có hàng ngàn loại primer chứa khoảng 10 bp nhưng số  lượng primer dùng trong nghiên cứu này rất hạn chế.            _ Trong phản ứng này, các primer đơn gắn vào hai điểm khác nhau  ở hai mạch đơn đối diện của DNA khuôn. Nếu các điểm gắn primer  nằm trong khoảng có thể nhân bản được (thường 200 ­ 2000 nucleotide)  thì đoạn DNA sẽ được nhân lên.          _ Sự có mặt của sản phẩm này được quan sát thông qua điện di  trên gel agarose hoặc polyacrylmide đã chứng tỏ có sự tương đồng hoàn  toàn hay một phần giữa DNA genome với các primer oligonucleotide.  Các primer dùng trong RAPD có kích thước ngắn nên dễ tìm được các  đoạn tương đồng trên các mạch đơn DNA trong genome. Vì thế, nó là  một phương pháp có hiệu quả để xác định tính đa hình về trật tự  nucleotide giữa các cá thể 24.     Ví dụ: tần số tìm thấy sự đa hình RAPD là 0,3 / 1 primer ở cây  Arabidopsis thaliana là 0,5 / 1 primer ở cây đậu tương, 1 / 1 primer ở  ngô. III. Các ưu điểm và nhược điểm của kỹ thuật RAPD: 1. Ưu điểm:              _ Về mặt kỹ thuật:                    + Kỹ thuật RAPD dễ thực hiện và dễ thành công do không  cần biết trước trình tự bộ gene của đối tượng cần nghiên cứu.                     + Thao tác đơn giản.                     + Chất lượng DNA khuôn không cần độ tinh sạch cao.                     + Thời gian thực hiện nhanh. Khả năng nhân bản cao.              _ Về mặt kinh tế:                    + Chi phí thực hiện thấp.                     + Kỹ thuật RAPD thường được sử dụng kết hợp với những  kỹ thuật cao cấp khác để đánh giá đa dạng di truyền và nhận diện chỉ  thị phân tử có độ tin cậy cao             _ Chỉ thị RAPD không cần biết trước trình tự nuleotide của đoạn  DNA cần khuếch đại, quy trình tiến hành nhanh, dễ làm, ít tốn kém, cho  đa hình cao, tiến hành chỉ với một lượng nhỏ DNA tính bằng nanogam  và trên một số lượng mẫu thí nghiệm lớn.              _ Đồng thời RAPD không dùng chất phóng xạ để phát hiện đa  hình. Do đó RAPD thường dùng trong phân tích và xác định mối quan hệ  thân thuộc giữa các thứ cây trồng hay giữa các cá thể để phục vụ công  tác lai tạo hoặc phân loại.             _ Để nghiên cứu sự đa dạng di truyền bằng chỉ thị RAPD có thể  tiến hành với các bước như sau:                       + Tách chiết DNA tổng số, nhân DNA bằng máy PCR.                       + Điện di trên gel agarose hoặc gel polyacrylamid.                       + Xác định tính đa dạng di truyền bằng các phần mềm  thông dụng (NTSYS­pc, UPGMA cluster.).          Ngoài những ứng dụng trong nghiên cứu sự đa đạng sinh học và  nguồn gốc di truyền của các loài động vật, thực vật và vi sinh vật, chỉ  thị RAPD cũng được sử dụng cho những mục đích sau:                      + Lập bản đồ liên kết, xác định những gen liên kết với một  tính trạng nào đó như tính trạng chất lượng sợi ở cây bông, tính trạng  kháng virus ở cà.                       + Phân tích cấu trúc di truyền của quần thể.                       + In dấu vân tay (DNA fingerprinting).                       + Phát hiện sự khác biệt trong các dòng soma (Somaclonal  variation). 2. Nhược điểm:            _ Tuy có nhiều ứng dụng trong nghiên cứu đa dạng di truyền  nhưng chỉ thị RAPD cũng có một số hạn chế như sau:                       + Có tính trội (dominant) do đó  ...