Kỹ thuật đa hình nucleotide đơn (Single
Nucleotide Polymorphism-SNP)
Những thay đổi một nucleotide trong trình
tự genome của các cá thể trong quần thể được
gọi là đa hình nucleotide đơn (SNP). Các vị trí
thể hiện SNP trong genome là nơi mà ở đó
chuỗi DNA được phân biệt bởi một bazơ duy
nhất khi hai hoặc nhiều cá thể được so sánh. Sự
khác nhau về nucleotide này có thể dẫn đến thay
đổi tính trạng đặc biệt hay kiểu hình, hoặc có
thể là sự thay đổi trung tính có thể được sử dụng
để đánh giá sự đa dạng trong tiến hóa. SNP là
dạng thay đổi trình tự trong genome phổ biến
nhất cho tới nay. Ở ngô cứ 60 đến 100 bp có
một SNP [35], ở người 90% thay đổi trình tự là
thay đổi nucleotide đơn và cứ 1000 bp có một
SNP [155].
Ở thực vật, SNP đang được thay thế cho
SSR như chỉ thị cho các ứng dụng trong di
truyền và chọn giống. SNP có số lượng lớn, ổn
định, hiệu quả, cho phép tự động hóa, và ngày
càng kinh tế hơn [44, 46]. Hơn nữa, SNP xảy ra
cả ở các vùng mã và không mã của DNA nhân
và lục lạp. Nguồn SNP hiện đang được phát
triển và thông tin rộng rãi cho nhiều ứng dụng ở
lúa. Các nguồn này bao gồm cơ sở dữ liệu SNP,
phương tiện để xác định các SNP mang nhiều
thông tin cho các mục đích ứng dụng và bộ SNP
cho đánh giá được thiết kế theo đặt hàng phục
vụ mục đích chọn lọc nhờ chỉ thị phân tử.
Mặc dù SNP có các ưu việt hơn các kỹ thuật
khác, nó vẫn có một số nhược điểm như: sự hạn
chế khám phá các SNP trong các cơ thể không
phải hình mẫu do sự tốn kém và khó khăn trong
các công nghệ đang được sử dụng để phát hiện
SNP.
Có rất nhiều phương pháp để phát hiện SNP
bao gồm các phương pháp lai (lai allele đặc
biệt, SNP microarray), các phương pháp sử
dụng các emzyme (RFLP, PCR, phương pháp
kéo dài mồi, sử dụng 5’-nuclease v.v.), các
phương pháp dựa trên tính chất vật lý của DNA
đối với các sản phẩm PCR (SSCP, điện di
gradient nhiệt độ, sắc ký lỏng cao áp biến tính
v.v.) và phương pháp giải trình tự. Độc giả có
thể tìm hiểu sâu hơn về các phương pháp phát
hiện SNP trong công bố của Kwork & Chen
(2003) [94] và tổng quan của Jehan &
Lakhanpaul (2006) [76].
Chiến lược trực tiếp điển hình cho khám
phá các SNP là giải trình tự các sản phẩm nhân
bản các locus đặc thù (locus specific
amplification-LSA) từ nhiều cá thể hoặc xác
định trình tự các chuỗi thể hiện được đánh dấu
(giải trình tự các EST) [165, 188]. Các chiến
lược trực tiếp khác có thể kể đến như: giải trình
tự toàn bộ hệ gen hoặc giải trình tự các vùng đại
diện. Nếu có các dữ liệu về các chuỗi cần so
sánh trên mạng thông tin đại chúng hoặc các cơ
sỏ dữ liệu khác thì có thể tiến hành các so sánh
để phát hiện ra SNP [61]. Phân tích trực tiếp sự
Các kỹ thuật chỉ thị DNA
277
khác nhau trong trình tự giữa nhiều cá thể với
số lượng lớn các locus có thể đạt được bởi công
nghệ giải trình tự thế hệ thứ hai (next-
generation sequencing). Giải trình tự lại hay tái
giải trình tự (re-sequencing) được sử dụng để
xác định sự thay đổi ở các cá thể có thể cho các
chỉ thị di truyền phân tử và thấy được vai trò
của gen. Quá trình tái giải giải trình toàn bộ
genome (whole-genome re-sequencing) sử dụng
công nghệ đọc ngắn (short-read technology) bao
gồm sự so sánh những bộ hàng triệu chuỗi đọc
lần lượt từng nucleotide với chuỗi genome so
sánh. Bằng kỹ thuật này có thể xác định được sự
biến đổi trong chuỗi nucleotide của mẫu nghiên
cứu và đối chứng.
SNP được sử dụng trong lập bản đồ di
truyền [88, 146, 203], trong nghiên cứu đa dạng
di truyền [53, 83], trong nhận biết giống [74] và
trong chọn giống [62].
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |