Thiết Lập Hồ Sơ DNA Short Tandem Repeats (STR) và Quy Trình Giám Định

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu công nghệ sinh học thiết lập quy trình giám định hồ sơ dna short tandem repeats str, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất giải

• Tác giả: Hà Thế Bình
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thúy Hương
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học
• Đề tài: Thiết Lập Hồ Sơ DNA STR: Quy Trình Giám Định Hiệu Quả
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới Thiệu Hồ Sơ DNA STR Nền Tảng Giám Định Di Truyền

Trong xã hội hiện đại, việc xác định chính xác cá nhân là vô cùng quan trọng. Sự phát triển của sinh học phân tử, đặc biệt là việc ứng dụng DNA STR, đã mang lại những công cụ mạnh mẽ cho giám định di truyền. Hồ sơ DNA STR được xem như 'dấu vân tay di truyền', đặc trưng và bất biến cho mỗi cá thể. Đề tài này tập trung vào việc thiết lập quy trình giám định hồ sơ DNA sử dụng kỹ thuật STR, góp phần vào việc xây dựng cơ sở dữ liệu di truyền phục vụ nhiều mục đích khác nhau, từ xác định quan hệ huyết thống đến điều tra hình sự. Nghiên cứu sử dụng AmpFℓSTR® Identifiler® PCR Amplification Kit để xây dựng dữ liệu kiểu hình STR trên 16 locus của 198 người Việt Nam, từ đó xây dựng hồ sơ DNA và tính toán tần suất alen.

1.1. Tổng Quan Về Kỹ Thuật DNA STR Trong Pháp Y

Kỹ thuật DNA STR là phương pháp phân tích các đoạn DNA lặp lại ngắn, được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực pháp y và xác định quan hệ huyết thống. Các đoạn lặp lại này (STRs) có độ dài từ 2 đến 6 nucleotide và số lần lặp lại khác nhau giữa các cá nhân. Chính sự biến đổi này tạo nên sự đa dạng di truyền, cho phép phân biệt các cá thể với độ chính xác cao. Giám định DNA bằng kỹ thuật STR dựa trên việc phân tích đồng thời nhiều locus STR khác nhau, thường là 15-20 locus, để tạo ra một hồ sơ DNA duy nhất cho mỗi cá nhân. Phương pháp này có độ nhạy cao, có thể thực hiện trên các mẫu DNA có lượng nhỏ hoặc bị thoái hóa, và thời gian phân tích nhanh chóng, phù hợp với các yêu cầu khẩn cấp trong điều tra hình sự. Dữ liệu từ các phòng thí nghiệm DNA được sử dụng để xây dựng các cơ sở dữ liệu DNA lớn, phục vụ cho việc phân tích di truyền và so sánh mẫu DNA từ các vụ án khác nhau.

1.2. Ưu Điểm Vượt Trội của Hồ Sơ DNA STR so với các Phương Pháp khác

So với các phương pháp phân tích di truyền khác như RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) hay VNTR (Variable Number Tandem Repeats), kỹ thuật STR có nhiều ưu điểm vượt trội. PCR-STR đòi hỏi lượng mẫu DNA ít hơn, có thể thực hiện trên các mẫu DNA bị thoái hóa, và cho kết quả nhanh chóng hơn. RFLP yêu cầu lượng DNA lớn, chất lượng cao và thời gian phân tích kéo dài. Kỹ thuật STR cũng dễ dàng tự động hóa, cho phép xử lý đồng thời nhiều mẫu DNA và giảm thiểu sai sót do thao tác thủ công. Ngoài ra, các bộ kit STR thương mại có sẵn giúp chuẩn hóa quy trình giám định DNA và đảm bảo tính nhất quán của kết quả giữa các phòng thí nghiệm DNA. Độ chính xác của giám định DNA bằng kỹ thuật STR rất cao, thường đạt trên 99.99% trong các trường hợp xác định quan hệ huyết thống.

II. Vấn Đề và Thách Thức Trong Thiết Lập Hồ Sơ DNA STR

Mặc dù kỹ thuật DNA STR mang lại nhiều lợi ích, quá trình thiết lập hồ sơ DNA cũng đối mặt với không ít thách thức. Một trong những vấn đề quan trọng là chất lượng và số lượng mẫu DNA. Mẫu có chất lượng kém do bị thoái hóa hoặc lẫn tạp chất có thể dẫn đến kết quả sai lệch hoặc không đầy đủ. Lượng DNA quá ít có thể không đủ để thực hiện phản ứng PCR hiệu quả. Ngoài ra, sự đa dạng di truyền giữa các quần thể khác nhau cũng đặt ra yêu cầu cần thiết lập cơ sở dữ liệu DNA riêng cho từng quần thể để đảm bảo độ chính xác của việc đánh giá kết quả DNA. Việc bảo mật thông tin DNA cũng là một vấn đề cần được quan tâm để tránh lạm dụng và vi phạm quyền riêng tư.

2.1. Ảnh Hưởng của Chất Lượng Mẫu DNA Đến Kết Quả Giám Định

Chất lượng mẫu DNA là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến độ chính xác của giám định DNA. Mẫu DNA bị thoái hóa, nhiễm bẩn hoặc có lẫn các chất ức chế PCR có thể làm giảm hiệu quả khuếch đại STR, dẫn đến hiện tượng 'allele dropout' (mất một hoặc nhiều alen) hoặc 'stutter artifacts' (xuất hiện các peak giả). Điều này có thể gây khó khăn trong việc giải trình tự DNA và đánh giá kết quả DNA, thậm chí dẫn đến kết luận sai lệch. Do đó, việc thu thập, bảo quản và xử lý mẫu DNA cần tuân thủ các quy trình nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng DNA tốt nhất. Các phòng thí nghiệm DNA cần có các quy trình kiểm soát chất lượng DNA chặt chẽ để phát hiện và loại bỏ các mẫu DNA kém chất lượng trước khi thực hiện phân tích DNA.

2.2. Vấn Đề Bảo Mật Thông Tin trong Hồ Sơ DNA Cá Nhân

Bảo mật thông tin DNA là một vấn đề quan trọng cần được quan tâm đặc biệt. Hồ sơ DNA chứa đựng thông tin di truyền cá nhân, có thể tiết lộ nhiều thông tin nhạy cảm về sức khỏe, nguồn gốc và quan hệ huyết thống của một người. Việc truy cập trái phép hoặc sử dụng sai mục đích hồ sơ DNA có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng, vi phạm quyền riêng tư và gây ảnh hưởng tiêu cực đến cuộc sống của cá nhân. Do đó, cần có các biện pháp bảo mật nghiêm ngặt để bảo vệ thông tin DNA, bao gồm kiểm soát truy cập, mã hóa dữ liệu và tuân thủ các quy định luật pháp về DNA liên quan đến việc thu thập, lưu trữ và sử dụng hồ sơ DNA.

III. Phương Pháp Thiết Lập Hồ Sơ DNA STR Hiệu Quả và Chuẩn Xác

Để thiết lập hồ sơ DNA STR hiệu quả và chuẩn xác, cần tuân thủ một quy trình chặt chẽ, bao gồm thu thập mẫu DNA, ly trích DNA, khuếch đại STR bằng PCR, điện di mao quản, và phân tích kết quả DNA. Quy trình này cần được chuẩn hóa và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của kết quả. Việc sử dụng các bộ kit STR thương mại đã được kiểm chứng và các phần mềm phân tích DNA STR chuyên dụng cũng góp phần nâng cao hiệu quả và độ chính xác của quy trình.

3.1. Quy Trình Ly Trích DNA Tối Ưu Cho Các Loại Mẫu Khác Nhau

Ly trích DNA là bước quan trọng đầu tiên trong quy trình thiết lập hồ sơ DNA STR. Phương pháp ly trích DNA cần được lựa chọn phù hợp với loại mẫu DNA và mục đích giám định DNA. Có nhiều phương pháp ly trích DNA khác nhau, bao gồm phương pháp hóa học (sử dụng phenol-chloroform), phương pháp vật lý (sử dụng cột ly tâm) và phương pháp từ tính (sử dụng hạt từ). Đối với các mẫu DNA có lượng nhỏ hoặc bị thoái hóa, cần sử dụng các phương pháp ly trích DNA có độ nhạy cao và khả năng loại bỏ tạp chất hiệu quả. Các bộ kit ly trích DNA thương mại có sẵn thường cung cấp quy trình đơn giản, nhanh chóng và hiệu quả để ly trích DNA từ nhiều loại mẫu DNA khác nhau, chẳng hạn như máu, nước bọt, tóc, xương và răng.

3.2. Tối Ưu Phản Ứng PCR để Khuếch Đại Các Locus STR Mục Tiêu

Phản ứng PCR là bước quan trọng để khuếch đại các locus STR mục tiêu. Để đảm bảo hiệu quả và độ đặc hiệu của phản ứng PCR, cần tối ưu các thông số như nồng độ mồi, nồng độ MgCl2, nhiệt độ ủ và thời gian kéo dài. Việc sử dụng enzym Amplitaq Gold DNA Polymerase có hoạt tính 'hot start' giúp giảm thiểu sự khuếch đại không đặc hiệu và tăng độ chính xác của kết quả. Các bộ kit STR thương mại thường cung cấp các mồi được thiết kế đặc biệt để khuếch đại đồng thời nhiều locus STR trong một phản ứng PCR duy nhất (multiplex PCR). Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời giảm thiểu sai sót do thao tác thủ công.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Nghiên Cứu về Hồ Sơ DNA STR

Hồ sơ DNA STR có nhiều ứng dụng thực tiễn quan trọng trong lĩnh vực pháp y, xác định quan hệ huyết thống, và nghiên cứu di truyền. Trong pháp y, hồ sơ DNA được sử dụng để xác định danh tính nạn nhân, truy tìm thủ phạm, và giải quyết các vụ án hình sự. Trong xác định quan hệ huyết thống, hồ sơ DNA được sử dụng để xác định cha mẹ, con cái, và các mối quan hệ gia đình khác. Trong nghiên cứu di truyền, hồ sơ DNA được sử dụng để nghiên cứu sự đa dạng di truyền, phân tích quần thể, và tìm hiểu về nguồn gốc và lịch sử của các nhóm dân tộc.

4.1. Giám Định Quan Hệ Huyết Thống Chính Xác Nhờ Hồ Sơ DNA

Giám định quan hệ huyết thống bằng hồ sơ DNA STR là một phương pháp chính xác và tin cậy để xác định mối quan hệ sinh học giữa các cá nhân. Phân tích DNA cho phép xác định liệu một người có phải là cha, mẹ hoặc con của một người khác với độ chính xác gần như tuyệt đối. Quy trình này thường bao gồm việc thu thập mẫu DNA từ các cá nhân liên quan, khuếch đại các locus STR bằng PCR, và so sánh hồ sơ DNA của họ để xác định mức độ tương đồng di truyền. Kết quả giám định DNA có thể được sử dụng trong nhiều tình huống khác nhau, chẳng hạn như giải quyết tranh chấp thừa kế, xác định quyền nuôi con, và hỗ trợ các thủ tục nhập cư.

4.2. Hồ Sơ DNA STR trong Điều Tra Tội Phạm và Xác Định Nạn Nhân

Hồ sơ DNA STR đóng vai trò quan trọng trong điều tra tội phạm và xác định nạn nhân. Mẫu DNA thu thập từ hiện trường vụ án, chẳng hạn như máu, tóc, nước bọt, hoặc tinh dịch, có thể được so sánh với hồ sơ DNA của nghi phạm hoặc cơ sở dữ liệu DNA để xác định danh tính thủ phạm. Hồ sơ DNA cũng có thể được sử dụng để xác định danh tính nạn nhân trong các vụ tai nạn, thảm họa thiên tai, hoặc các vụ án mạng. Việc xây dựng và duy trì cơ sở dữ liệu DNA quốc gia giúp tăng cường khả năng giải quyết tội phạm và bảo vệ an ninh xã hội. Tuy nhiên, việc sử dụng hồ sơ DNA trong điều tra tội phạm cũng cần tuân thủ các quy định luật pháp về DNA và bảo đảm quyền riêng tư của công dân.

V. Kết Luận và Hướng Phát Triển Của Giám Định DNA STR

Giám định DNA STR là một công cụ mạnh mẽ và hiệu quả trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các kỹ thuật mới, cải tiến các bộ kit STR và phần mềm phân tích DNA STR, và xây dựng cơ sở dữ liệu DNA lớn và đa dạng sẽ góp phần nâng cao hơn nữa hiệu quả và ứng dụng của giám định DNA. Cần chú trọng đến việc chuẩn hóa quy trình, kiểm soát chất lượng, và bảo mật thông tin để đảm bảo tính chính xác, tin cậy, và đạo đức của giám định DNA.

5.1. Chuẩn Hóa và Nâng Cao Độ Tin Cậy trong Quy Trình Giám Định

Để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của giám định DNA, cần tuân thủ các quy trình chuẩn hóa và kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt. Các phòng thí nghiệm DNA cần áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế, tham gia các chương trình ngoại kiểm, và sử dụng các thiết bị và phần mềm phân tích DNA STR đã được kiểm chứng. Việc đào tạo và cập nhật kiến thức cho các chuyên gia giám định DNA cũng rất quan trọng. Cần có các quy định rõ ràng về việc thu thập, bảo quản, và xử lý mẫu DNA, cũng như về việc báo cáo và giải thích kết quả giám định DNA. Việc chuẩn hóa và kiểm soát chất lượng quy trình giám định DNA giúp giảm thiểu sai sót và đảm bảo tính công bằng và khách quan trong các vụ án pháp lý.

5.2. Hướng Nghiên Cứu Mới và Ứng Dụng Tiềm Năng của DNA STR

Nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực DNA STR tiếp tục mở ra những hướng ứng dụng tiềm năng mới. Các kỹ thuật mới như giải trình tự thế hệ mới (NGS) cho phép phân tích đồng thời nhiều locus STR hơn với độ chính xác cao hơn. Nghiên cứu về các biến thể STR hiếm gặp và các marker di truyền khác có thể giúp phân biệt các cá nhân với độ chính xác cao hơn, đặc biệt trong các trường hợp phức tạp. Ứng dụng của hồ sơ DNA cũng đang được mở rộng sang các lĩnh vực như y học cá nhân hóa, phân tích di truyền dân số, và truy tìm nguồn gốc tổ tiên. Tuy nhiên, cần cân nhắc kỹ lưỡng về các vấn đề đạo đức và pháp lý liên quan đến việc sử dụng DNA trong các ứng dụng mới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trong bối cảnh hiện nay, khi xã hội phát triển thì việc nhận dạng chính xác một cá thể cụ thể trong cộng đồng dân cư nói riêng và trong quốc gia thậm chí ở cấp độ quốc tế nói chung là điều cần thiết. Khái niệm nhận dạng không còn bó hẹp ở mức kiểu hình, hình thái mà đã đi vào cấp độ phân tử sinh học. Nền khoa học hiện đại đã, đang và ngày càng tạo ra những phương pháp, những công cụ rất hiệu quả để định dạng một cá thể riêng biệt, đặc biệt là lĩnh vực sinh học phân tử. Ngày nay, ngành sinh học phân tử đã trở nên phổ biến, dễ tiếp cận và không quá khó khăn để triển khai ứng dụng vào chẩn đoán lâm sàng cũng như pháp y.

Khả năng tiếp cận ở mức độ DNA bằng công cụ sinh học phân tử đã giúp việc nhận dạng cá thể ngày càng chính xác. Mỗi một cá thể luôn có nét đặc trưng ngay trong bộ gen của mình mà hiện nay con người không thể chủ động thay đổi bằng bất kỳ công cụ, kỹ thuật hay thử nghiệm nào – Short Tandem Repeats(STR). STR chính là “dấu vân tay DNA” của mỗi cá thể được ứng dụng phổ biến nhất hiện nay[6]. Mỗi cá thể mang rất nhiều đoạn STR có độ dài không giống nhau và phân bố trên tất cả nhiễm sắc thể, do đó việc xác định chính xác càng nhiều các đoạn STR càng nâng cao mức độ tin cậy trong nhận dạng cá thể.

Việc nhận dạng cá thể chỉ thực hiện được khi có hệ thống cơ sở dữ liệu STR nhất định. Chúng tôi thực hiện đề tài “Thiết lập quy trình giám định hồ sơ DNA STR” nhằm bước đầu đáp ứng cho yêu cầu cần thiết tối thiểu đó và cũng qua cơ sở dữ liệu STR thu được, chúng tôi sẽ ứng dụng vào việc tìm quan hệ huyết thống – một điều không kém phần cần thiết để đáp ứng nhu cầu phát triển của xã hội. Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi thiết lập kiểu hình STR trên 16 locus: D8S1179, D21S11, D7S820, CSF1PO, Amelogenin, D5S818, FGA, D19S433, vWA, TPOX, D18S51, D3S1358, TH01, D13S317, D16S539 và D2S1338 của 198 người Việt Nam. Cơ sở dữ liệu này được quản lý và lưu giữ trong hồ sơ dấu vân tay DNA của Trung Tâm Pháp Y TP.

Qua đó, chúng tôi xác định tần suất phân bố các kiểu hình STR để phát hiện xác suất sai lầm khi thực hiện giám định quan hệ Trang 1 Luận văn Thạc sĩ huyết thống, nhận dạng cá thể hay xác định thủ phạm nhằm góp phần xây dựng và phát triển ngành pháp y TP. Hồ Chí Minh có bản quyền quốc tế. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU  Thiết lập quy trình giám định hồ sơ DNA STR NỘI DUNG NGHIÊN CỨU  Sử dụng kỹ thuật PCR và điện di mao quản để khảo sát kiểu hình STR.  Lập hồ sơ DNA người.

 Lập bảng tần suất DNA  Khảo sát ban đầu các dạng STR cho người Việt Nam.  Thăm dò quy trình kỹ thuật xét nghiệm hồ sơ DNA. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI  Khảo sát trên 2 loại mẫu có lượng DNA dồi dào và dễ thu nhận.  Số lượng mẫu khảo sát hạn chế với giới hại 198 mẫu.

Khu vực lấy mẫu tập trung ở Miền Nam.  Thăm dò quy trình giám định hồ sơ DNA cho những mẫu chất và lượng DNA cao như mẫu niêm mạc má và mẫu máu toàn phần. Trang 2 Luận văn Thạc sĩ 1 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cấu trúc DNA Acid nucleic trong tế bào tồn tại dưới hai dạng: deoxyribonucleic acid (DNA) và ribonucleic acid (RNA). Khoảng 90% acid nucleic trong tế bào là RNA, phần còn lại là DNA.

DNA là chất hóa học góp phần chính tạo nên nhiễm sắc thể. Một đoạn DNA mang một chức năng nhất định trong quá trình truyền thông tin di truyền được gọi là 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 gọi là nucleotide).

Có bốn loại base là Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) và Thymin (T). Các base trên hai sợi đơn DNA liên kết nhau theo nguyên tắc bổ sung: A chỉ liên kết với T, G chỉ liên kết với C.2 Dấu vân tay DNA Quá trình phát triển hơn 20 năm của kỹ thuật xác định dấu vân tay DNA đã đặt dấu mốc khởi đầu cho sự ra đời của ứng dụng định kiểu DNA trong pháp y mà cụ thể là ứng dụng hiện tượng các đoạn trình tự DNA lặp lại tuần tự nối tiếp nhau. Chúng chiếm khoảng 3% bộ gen người được phân thành 2 nhóm chính: tiểu vệ tinh (minisatellites) và vi vệ tinh (microsatellites)[6].1 Tiểu vệ tinh (Minisatellites) Tiểu vệ tinh hay còn gọi là Variable Number Tandem Repeats (VNTRs) là những trình tự lặp lại với số lần biến thiên. Những VNTRs locus này chứa các đơn vị lặp lại có chiều dài thay đổi từ 6bp đến hơn 100 bp và những nhóm này thường tạo thành những đoạn dài hàng kilobase.

Những tiểu vệ tinh giàu GC thường phân bố thành nhóm nằm trong vùng tái tổ hợp gần đầu của nhiễm sắc thể [30]. Năm 1984, việc khám phá tình cờ vùng locus tiểu vệ tinh siêu biến bằng kỹ thuật Multi-Locus Probes (MLPs)- đoạn dò tại nhiều vị trí -của Alec Jeffreys đã mở ra thêm công cụ hỗ trợ cho điều tra pháp y [20]. Tuy nhiên, thử Trang 3 Luận văn Thạc sĩ nghiệm MLPs đòi hỏi hàng microgram hàm lượng DNA bộ gen có chất lượng cao, do đó thường phải thu thập lượng mẫu lớn chẳng hạn cần lấy không dưới 10ml máu,. Trong pháp y, lượng mẫu DNA thường rất ít, nhỏ, chất lượng kém do bị thoái hóa theo thời gian hay tác động môi trường, vì thế nhìn chung kỹ thuật MLPs không là công cụ hữu hiệu cho hầu hết các trường hợp [13].

Để khắc phục các hạn chế của MLPs, người ta dùng những tiểu vệ tinh đã được dòng hóa chuyên biệt làm Single-Locus Probes(SLPs) – đoạn dò tại một vị trí nhất định – nhằm tạo “hồ sơ DNA” đơn giản hơn và ứng dụng vào các cuộc điều tra đối tượng tội phạm mà trước đó MLPs đã được thương mại hóa và công nhận như phương pháp chính thức dùng trong phân tích quan hệ phụ tử. Bởi vì mỗi SLP chỉ phát hiện một tiểu vệ tinh nên nó tạo ra hai vạch (hai alen) nhưng vẫn đạt độ đa hình cao nhờ việc sử dụng nhiều tiểu vệ tinh siêu biến. SLPs thuận lợi đáng kể hơn so với MLPs trong phân tích các mẫu pháp y. Phương pháp này có độ nhạy cao hơn rất nhiều, giới hạn phát hiện các băng ở khoảng 10ng DNA bộ gen.

Các mẫu DNA hỗn hợp chẳng hạn như que phết tế bào âm đạo có lẫn tinh dịch cũng có thể phân tích tương đối dễ hơn bởi DNA gốc từ nạn nhân chỉ có hai băng và kết quả của kỹ thuật xạ ký tự động sẽ cho thấy “hồ sơ DNA”có nhiều hơn hai băng hay không. Tuy nhiên, do sự phân bố kích thước các alen liên tiếp nhau và giới hạn độ phân giải của quá trình điện di thạch agarose, việc xác định kích thước alen SLP khó có thể cho kết quả chính xác tuyệt đối [17]. Đồng thời, việc tính tần suất alen và xác suất tương hợp cũng bị loại bỏ vào năm 1996 [29]. Một vài vị trí tiểu vệ tinh chứa các alen kích thước tương đối ngắn (<1000bp) có thể được khuếch đại nhờ phản ứng PCR thành các Amplified Fragment Length Polymorphisms (AFLPs).

Trước khi công nhận kỹ thuật xác định hình thái tiểu vệ tinh sử dụng PCR, D1S80 - một trong các vị trí tiểu vệ tinh loại này đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực phân tích DNA pháp y [29],[22]. D1S80 là tiểu vệ tinh chứa 14-42 đơn vị lặp lại, mỗi đơn vị lặp lại dài 16bp được khuếch đại thành các alen có kích thước nhỏ đáng kể so với các đoạn thường dùng trong phân tích dấu vân tay DNA. Trang 4 Luận văn Thạc sĩ Trái với kỹ thuật MLPs, các đoạn AFLPs khi điện di các alen trên locus D1S80 sẽ tạo thành những vạch có kích thước riêng biệt có thể so sánh trực tiếp với thang alen chuẩn – thang chứa tất cả những alen phổ biến nhất. Đây là cải tiến trọng yếu được ứng dụng vào hệ thống phân tích STR sau này.

Các đoạn DNA khuếch đại trong vùng D1S80 được phát hiện nhờ kỹ thuật nhuộm bạc mà “hồ sơ DNA” thu được cho thấy hai vạch mà số đơn vị lặp của chúng có thể được ước tính một cách dễ dàng. Sau đó, Viện Khoa Học Cảnh Sát Quốc Gia ở Nhật đã phát triển phương pháp định kiểu gen mới sử dụng kỹ thuật PCR và kỹ thuật điện di mao quản phát hiện các mồi đánh dấu huỳnh quang. Phương pháp này cho kết quả chính xác cao hơn vì loại trừ được một số sai sót do tác nhân con người. Tuy nhiên, sau khi đánh giá chi tiết dữ liệu tần suất alen trên thế giới tại locus D1S80 cùng với việc ứng dụng hệ thống multiplex STR ngày càng gia tăng, D1S80 dần dần bị loại bỏ, thay thế vào đó là STRs.

Cấu trúc lõi lặp [22]. Trang 5 Luận văn Thạc sĩ 1.2 Vi vệ tinh (Microsatellites) Giống như tiểu vệ tinh, vi vệ tinh là những đoạn DNA lặp lại tuần tự nối tiếp nhau hay còn gọi là STRs. Chúng gồm những đơn vị dài 2-6bp, lặp lại từ 5 đến 30 lần. Hầu hết các vùng vi vệ tinh được khuếch đại hiệu quả bằng kỹ thuật PCR chuẩn do chúng dài không quá 100bp.

Một số ít vi vệ tinh cũng cho thấy tính đa hình cao mặc dù không thể cao như tiểu vệ tinh và chúng phân bố hầu như khắp bộ gen người [19]. Chính số lần lặp lại của các đơn vị trong vùng STR locus biến thiên cao giữa những cá thể đã giúp cho các STR locus trở thành tiêu chuẩn cho việc nhận dạng cá thể. Vi vệ tinh cũng phù hợp cho các thử nghiệm phân tích mẫu pháp y chứa lượng DNA thấp hoặc DNA bị thoái hóa. Ứng dụng pháp y đầu tiên của vi vệ tinh là trường hợp phần xương còn lại của án mạng sát nhân [14].

Để giảm thiểu tối đa các vấn đề liên quan hiện tượng shutter, hiện nay người ta sử dụng hệ thống phân tích chỉ gồm những vi vệ tinh có đơn vị lặp lại dài 4bp. Với phương thức này, người ta đã tạo được thử nghiệm chỉ dùng 1 phản ứng PCR trong 1 tube PCR nhưng có thể khuếch đại đa vùng kết hợp với hệ thống đọc tín hiệu huỳnh quang tự động bằng điện di gel hoặc mao quản có thể thu được “hồ sơ DNA” dễ hiểu [11].