Xét nghiệm ADN - Giám định hài cốt liệt sỹ ở đâu ?

1. Ty thể và hệ gen ty thể:

Ty thể là một bào quan quan trọng của tế bào, nằm trong nguyên sinh chất của tế bào.

Trong một tế bào người luôn tồn tại song song hai hệ gen, hệ gen nhân (nuclear genome) và hệ gen ty thể (mitochondria genome) hai hệ gen này đều có sản phẩm riêng hoạt động có tính chất vừa độc lập vừa tương tác. Hệ gen ty thể chịu ảnh hưởng điều hoà của hệ gen nhân cho nên quá trình hoạt động, phân chia của ty thể phụ thuộc một phần vào sự chỉ huy của hệ gen nhân tế bào.

Hình 1: Ty thể trong tế bào người

Hệ gen ty thể là một cấu trúc tạo bởi ADN hai sợi khép kín, có độ dài khoảng từ 13-25 nghìn nucleotide chứa 12-13 gen. Trình tự ADN của gen ty thể thường ổn  định qua một thời gian dài trong lịch sử tiến hoá và sự khác biệt  trình tự của gen ty thể giữa các thành viên có quan hệ di truyền theo dòng mẹ là rất hiếm.

2. Cơ sở khoa học của giám định ADN ty thể:

Ở người ADN ty thể có 16569 cặp bazơ (nucleotide) trong đó có chứa tổng cộng 37 gen mã hoá các sản phẩm, ngoài ra còn có vùng không mã hoá gọi là vùng kiểm soát hay vùng D-Loop có chứa nhiều đặc điểm cấu trúc ADN đặc trưng cho cá thể và vì vậy nó được sử dụng cho mục đích giám định hình sự truy nguyên nguồn gốc cá thể và xác định mối quan hệ huyết thống theo dòng mẹ.

Hình 2: Cấu trúc hệ gen ty thể

Cấu trúc ADN ty thể người lần đầu tiên được Anderson và cộng sự giải trình tự vào năm 1981 tại phòng thí nghiệm của Fredrick Sanger ở Cambridge nước Anh, ngày nay trình tự gốc này được sử dụng như trình tự chuẩn để thông qua đó so sánh trình tự ADN ty thể giữa các mẫu giám định. Trình tự này được gọi là trình tự Anderson hay trình tự Cambridge.

ADN ty thể có giá trị trong Khoa học hình sự và giám định hài cốt vì chỉ cần một lượng mẫu rất ít thậm chí hầu hết đã bị biến tính, hư hỏng do điều kiện môi trường vẫn có thể tách chiết được ADN ty thể và nhân bội đạt kết quả phục vụ giám định. Chính vì vậy trong các trường hợp mà mẫu giám định là xương, răng, tóc không còn gốc...vv chỉ có thể giải quyết được bằng giám định ADN ty thể.

Trong quần thể người ADN ty thể di truyền nghiêm ngặt theo dòng mẹ, trong tất cả tế bào của các mô và tổ chức cơ thể đều có chứa ADN ty thể với cấu trúc như ADN ty thể của mẹ.

Mặt khác toàn bộ tế bào trứng của một người mẹ sinh ra trong các thời điểm khác nhau đều có chứa trình tự bazơ-nitơ trong  ADN ty thể giống nhau nên mọi người con sinh ra từ cùng một mẹ có trình tự nucleotide của ADN ty thể đồng nhất với nhau, ngoại trừ trường hợp xảy ra đột biến. Quá trình di truyền này được lặp đi lặp lại từ đời này sang đời khác đối với dòng nữ và ta gọi đó là sự di truyền ADN ty thể theo dòng mẹ, ADN ty thể chỉ di truyền theo phương pháp này.

Qua đó chúng ta thấy rằng, ADN ty thể rất có ý nghĩa trong giám định các vụ việc liên quan đến người mất tích, giám định hài cốt...

Sơ đồ 1: Phả hệ xác định di truyền theo dòng mẹ ADN ty thể inheritance (maternal)

Chúng tôi lấy một lượng nhỏ xương hài cốt để tách chiết ADN ty thể. Phòng thí nghiệm để tách ADN ty thể phải có môi trường rất sạch vì ADN ty thể có khả năng nhiễm cao.

Hệ thống tủ cấy vô trùng Class II đảm bảo cho quá trình tách ADN ty thể từ xương không bị lây nhiễm

Sau khi tách đươc ADN ty thể từ hài cốt chúng tôi tiến hành nhân bội ADN vùng D-loop bằng máy PCR9700 để thu được một lượng lớn ADN ty thể phục vụ cho việc giải trình tự.

Hệ thống máy PCR9700 dùng để nhân bội ADN ty thể.

Chúng tôi sử dụng máy giải trình tự có công nghệ hiện đại ABI3100 của hãng Appliedbiosystems - Mỹ để giải trình tự ADN vùng D-loop.

Hệ thống máy giải trình tự ADN ABI3100 - Mỹ.

Sau khi giải được trình tự ADN ty thể của các mẫu cần giám định, các trình tự này được so sánh với nhau bằng phần mềm SeqScape2.5,  sự so sánh này đều thông qua trình tự chuẩn Anderson để tìm ra mối quan hệ huyết thống giữa chúng với nhau.

Phần mềm so sánh trình tự của các mẫu với nhau.