ĐỀ TÀI: SO SÁNH ĐẶC ĐIỂM HÓA SINH TRỨNG VÀ TRÌNH TỰ VÙNG ĐIỀU KHIỂN D-LOOP CỦA BA GIỐNG GÀ RI,GÀ MÔNG VÀ GÀ SAO NUÔI TẠI THÁI NGUYÊN
Lời mở đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây ngành chăn nuôi gia cầm nước ta phát triển nhanh, đạt được những tiến bộ rõ rệt, số lượng đầu gia cầm cũng như sản lượng thịt, trứng của ngành tăng hàng năm. Theo Hoàng Kim Giao và Nguyễn Thanh Sơn (Cục chăn nuôi - Bộ nông nghiệp: Thông tin Hiệp hội chăn nuôi gia cầm Việt Nam - 2005) trong những năm gần đây tốc độ tăng đầu con của đàn gia cầm từ năm 1990 đến năm 2000 là 5%/năm, năm 2002 là 6,69%, năm 2003 là 8,9%. Tổng đàn gia cầm trong cả nước 254,057 triệu con năm 2003, sản lượng trứng 4,85 tỷ quả năm 2003.
Bên cạnh việc phát triển các giống gà nhập nội có năng suất cao như gà Lergho, Lương Phượng, Lương Phượng Sasso, gà Brow nick, Tam hoàng . thì việc bảo tồn và phát triển các giống gà nội có khả năng thích ứng tốt với điều kiện chăn nuôi của địa phương, chất lượng thịt, trứng tốt như gà Đông Tảo, gà Ác, gà Tè, gà Ri, gà Mông, gà Mía, gà Tre, gà Hồ, gà Tàu vàng, gà Móng, gà Chọi . cũng đang được quan tâm. Gần đây việc nhập nội các giống gà có năng suất cao, chất lượng thịt, trứng tốt, có khả năng thích ứng cao với điều kiện chăn nuôi ở địa phương như gà Sao, gà Ai cập cũng đã và đang thu hút sự chú ý của người nông dân.
Việc đánh giá chất lượng trứng, thịt cũng như tìm hiểu sự đa dạng di truyền ở mức phân tử của các giống gà trên là cần thiết cho ngành chọn giống gia cầm.
Hiện nay đã có các công trình nghiên cứu về thành phần hóa sinh trứng gà Ri, gà Ác, Lergho . [5], [9], [10], [27], [32], [36].
Xác định sự đa dạng di truyền ở mức phân tử của các giống gà qua nghiên cứu vùng điều khiển D-loop ty thể trên thế giới được chú ý từ những năm 1990 và đang phát triển rộng rãi. Ở Việt Nam các xác định đa dạng di truyền ở mức phân tử ở gà qua các nghiên cứu liên quan đến vùng điều khiển D-loop mới bắt đầu từ những năm 1999 trên đối tượng gà lôi [4]. Đến nay việc giải trình tự nucleotide vùng D-loop để đánh giá mức đa dạng di truyền đang được quan tâm. Hiện nay TS. Lê Thị Thúy - Viện Chăn Nuôi đang làm chủ nhiệm đề tài cấp nhà nước "Nghiên cứu sự đa dạng di truyền các giống gà nội" trong đó có giống gà Mông và gà Ri.
Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn này chúng tôi lựa chọn đề tài: " So sánh thành phần hóa sinh trứng và trình tự vùng điều khiển D-Loop của ba giống gà Ri, gà Mông và gà Sao nuôi tại Thái Nguyên".
2. Mục tiêu của đề tài
- So sánh chất lượng trứng của ba giống gà.
- So sánh trình tự đoạn điều khiển trong DNA ty thể giữa các giống gà.
- Xác định mối quan hệ di truyền của một số giống gà.
3. Nội dung nghiên cứu
- Xác định các chỉ tiêu hóa sinh trứng: Hàm lượng vật chất khô; tỷ lệ lòng trắng; lòng đỏ; hàm lượng lipit; protein.
- Tách DNA tổng số từ máu của các giống gà trên.
- Nhân toàn bộ vùng D-loop bằng kỹ thuật PCR.
- Tạo dòng phân tử vùng D-loop.
- Phân tích, so sánh trình tự vùng D-loop gen ty thể với trình tự đã được công bố trong ngân hàng genbank.
- Vẽ cây phát sinh về mối quan hệ di truyền của một số giống gà.
65 trang |
Chia sẻ: maiphuongtl | Lượt xem: 1949 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn So sánh đặc điểm hóa sinh trứng và trình tự vùng đìều khiển D-Loop của ba giống gà ri, gà mông và gà sao nuôi tại Thái Nguyên, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ghép nối vào mỗi ống tế bào khả
biến đã được để trong đá khoảng 30 phút sau khi lấy ra từ -80oC, giữ trong đá
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
27
30 phút. Sốc nhiệt ở 42ºC trong 90 giây sau đó chuyển ngay vào đá và giữ
trong 5 phút. Bổ sung 300 l SOC, nuôi lắc 200 v/p ở 37ºC trong 1 giờ. Cấy
trải các tế bào này trên môi trường LB đặc có bổ sung thêm các thành phần
như sau: Amp (50 l/ml) và nuôi ở 37ºC qua đêm.
*Thành phần các môi trường nuôi cấy vi sinh vật:
- LB lỏng (môi trường Luria- Bertani): Bacto-Trypton 10g/l; cao nấm
men 5g/l; NaCl 10g/l; NaOH 2mM.
- LB đặc: gồm môi trường LB lỏng có bổ sung Agar - Agar 15g/l.
- Môi trường SOC: Trypton 5 %; cao nấm men 0,5 %; NaCl 10mM; KCl
2,5mM; MgCl2 10mM; MgSO4 10mM; Glucose 20mM.
Tách DNA plasmid
Các khuẩn lạc trắng sau khi biến nạp được cấy chuyển, nuôi lắc với tốc
độ 200 v/p trong 2ml môi trường LB lỏng có bổ sung Amp (50 g/ml) ở 37ºC,
15 giờ. Sau đó, lắc đều hỗn hợp nuôi cấy và đổ dịch vào trong ống eppendoft
loại 1,5 ml rồi tiến hành thu plasmid theo quy trình kỹ thuật sau:
Ly tâm ở 6000 v/p, 6 phút, 4ºC. Bỏ dịch, thấm khô.
Bổ sung 150 l sol I, vortex cho tan tủa.
Thêm 150 l sol II, đảo nhẹ, và giữ trong đá.
Thêm 150 l sol III, đảo nhẹ, giữ trong đá hoặc để trong tủ lạnh 0ºC trong 5'.
Ly tâm 12000 vòng, 15 phút, 4ºC. Hút dịch sang ống eppendoft mới.
Thêm 1 ml cồn 100%, đảo nhẹ và để lạnh ở -20ºC trong ít nhất là 3 giờ.
Ly tâm ở 12000 v/p, 15 phút, 4ºC. Thu cặn, rửa tủa bằng EtOH 70%, ly
tâm 12000 v/p trong 5 phút, 4ºC. Làm khô mẫu trong máy hút chân không.
Cho 30 l RNAse 10 g/ ml, búng đều và ủ mẫu ở bể ổn nhiệt ở 37ºC
trong 1 giờ. Điện di kiểm tra trên gel agarose 0,8%.
*Thành phần của các dung dịch tách chiết plasmid:
- Dung dịch I (Sol I): Glucose, Tris- HCl (1M, pH8), EDTA (0,5M, pH 8).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
28
- Dung dịch II (Sol II): SDS 10 %, NaOH 0,2M. Pha mới trước khi sử
dụng và bảo quản ở nhiệt độ phòng.
- Dung dịch III (Sol III): CH3COOK, CH3COOH (giữ ở tủ 4ºC).
Kiểm tra DNA plasmid bằng enzym giới hạn
Mục đích của bước này là kiểm tra xem đoạn DNA đích có được chèn
vào vector hay không.
Thành phần của phản ứng cắt bao gồm: Buffer Tango 1 l; enzyme
XbaI 0,2 l (10u/ l); DNA plasmid 3 l; H2O 5,6 l (tổng thể tích 10 l).
Hỗn hợp này sau đó đem ủ ở 37ºC trong ít nhất 3 giờ. Sau đó sản phẩm
được điện di trên gel agarose 0,8%.
2.3.2.5. Phương pháp xác định trình tự DNA
Nguyên tắc chung
Trình tự vùng D-loop được xác định dựa trên nguyên tắc chung của
phương pháp Sanger [3]: tạo ra các đoạn oliogonuleotide hơn kém nhau 1
nuleotide, kết thúc bởi các ddNTP đã được đánh dấu huỳnh quang. Để tạo ra
các đoạn kết thúc bằng các loại ddNTP khác nhau, chúng tôi tiến hành PCR
sử dụng BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit đã có chứa sẵn các
hóa chất cần thiết của phản ứng nhân gen để đọc trình tự như dNTPs,
ddNTPs, DNA polymerase… Do đó, chỉ cần bổ sung thêm DNA khuôn (sản
phẩm PCR hoặc DNA plasmid tinh sạch) và mồi phù hợp. Phản ứng được
thực hiện trong 1 ống vì 4 loại ddNTP đã được đánh dấu bằng các màu khác
nhau. Thành phần của phản ứng khuếch đại gen để đọc trình tự bao gồm: Mồi
3,2pM, DNA plasmid 200ng BigDye và nước với tổng thể tích 15 l.
Chu trình nhiệt
Chu trình nhiệt cho PCR trong máy luân nhiệt GenAmp PCR System
9700 như sau: 94ºC- 1 phút; (96ºC-10 giây; 50ºC- 5 giây; 60ºC- 4 phút) x
25 chu kỳ. Sau đó sản phẩm được giữ ở 4ºC.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
29
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. SO SÁNH THÀNH PHẦN HÓA SINH TRỨNG CỦA 3 GIỐNG GÀ
3.1.1. Tỷ lệ lòng đỏ, lòng trắng, vỏ tƣơi
Đây là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng trứng, trứng nhiều lòng
đỏ được nhiều người ưa thích bởi lòng đỏ là nơi tập trung nhiều chất dinh
dưỡng, nhiều loại protein, lipit, các vitamin, axit béo no và không no bổ
dưỡng, dễ tiêu... Vì vậy, chúng tôi quan tâm nghiên cứu đến chỉ tiêu này, kết
quả nghiên cứu được thể hiện ở bảng 3.1. và hình 3.1.
Bảng 3.1. Tỷ lệ lòng đỏ, lòng trắng, vỏ tươi (n=30)
Trứng gà
Tỷ lệ lòng đỏ
(%)
X
X m
Tỷ lệ lòng trắng
(%)
X
X m
Tỷ lệ lòng đỏ/
lòng trắng
Vỏ( %)
X
X m
Ri (Rhy) 32.7 ± 0,66 57.9± 0,81 0.56 9.4± 0,22
Mông (Mna) 34.82 ± 0,53 54.05± 0,77 0.65 11.13± 0,13
Sao (Sdt) 29.67± 0,84 54.5± 0,58 0.55 15.9± 0,26
0
10
20
30
40
50
60
Tỷ lệ lòng đỏ
(%)
Tỷ lệ lòng trắng
(%)
Vỏ (%)
chỉ tiêu so sánh
%
Ri (Rhy ) Mông (Mna) Sao (Sdt)
Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn tỷ lệ lòng đỏ, lòng trắng của trứng gà thí nghiệm
Theo kết quả bảng 3.1 và hình 3.1 tỷ lệ lòng đỏ ở gà Mông cao nhất, thấp
nhất ở gà Ri, tỷ lệ lòng trắng gà Ri cao nhất, tỷ lệ vỏ cao nhất ở gà Sao. Tỷ lệ
này khá đồng đều ở các nhóm trứng nghiên cứu, đây đều là những giống gà
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
30
có chất lượng trứng cao được ưa chuộng trên thị trường.
3.1.2. Hàm lƣợng vật chất khô
Tỉ lệ giữa hàm lượng nước và vật chất khô trong trứng gà là một chỉ tiêu
quan trọng, rất có ý nghĩa trong việc đánh giá chất lượng của trứng gà. Sau
khi tiến hành cân, sấy mẫu trứng gà ở 600C trong 3 ngày cho đến khi khối
lượng không thay đổi, kết quả được trình bày trong bảng 3.2. và hình 3.2.
Bảng 3.2. Hàm lượng vật chất khô trong trứng gà (n = 30)
Trứng gà
Lòng đỏ
X
X m
Lòng trắng
X
X m
Vỏ
X
X m
Cả quả
X
X m
Ri (Rhy) 47,28± 0,96 13,52± 0,41 9,022± 0,09 50,34± 1,1
Mông (Mna) 50,76± 1,03 14,64± 0,39 9,105± 0,11 52,15± 1,4
Sao (Sdt) 54,09± 1,17 15,98± 0,53 9,519± 0,25 55,09± 1,3
0
1
2
30
40
50
60
lòng đỏ Lòng trắng Vỏ Cả quả
Chỉ tiêu so sánh
%
Ri (Rhy) Mông ( Mna) Sao (Sdt)
Hình 3.2. Biểu đồ biểu diễn hàm lượng vật chất khô trứng gà thí nghiệm
Hàm lượng nước lòng đỏ, lòng trắng, vỏ và cả quả đều cao nhất ở trứng gà
Ri (Rhy): 52,72% ; 86,48% ; 9,78; 49,66 và thấp nhất ở gà Sao (Sdt): 45,91%;
84,02%; 4,81%; 44,91%. Tỷ lệ vật chất khô ở trứng gà Sao là cao nhất và ở
trứng gà Ri là thấp nhất. Tỷ lệ nước lòng đỏ và lòng trắng theo nghiên cứu của
Lê Viết Ly (2001) [5] ở gà Ri là 47,32%; ± 1,137; 87,925 ± 0,109 và vật chất
khô lòng đỏ là 52,616 ± 1,137 và lòng trắng là 12,075 ± 0,109. Còn gà Mông
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
31
ở Trạm Tấu Yên Bái tỷ lệ vật chất khô ở lòng đỏ trứng là 50,56%, ở lòng trắng
là 12,41. Ở trứng gà Ác hàm lượng nước lòng đỏ là 49,3% ± 1,9; hàm lượng
nước lòng trắng là 88,8% ± 0,4 [9]; Hàm lượng nước ở lòng đỏ trứng nói
chung khoảng 49% , hàm lượng nước trong lòng đỏ có thể thay đổi từ 46 -50%
tùy thuộc vào thời gian và điều kiện bảo quản. Như vậy kết quả nghiên cứu
phù hợp với kết quả của các nghiên cứu trước, hàm lượng nước và vật chất
khô là tính trạng số lượng, nó phụ thuộc vào giống, nguồn thức ăn và đặc biệt
còn phụ thuộc vào điều kiện bảo quản trứng như phần tổng quan đã đề cập.
3.1.3. Hàm lƣợng lipit tổng số
Hàm lượng lipid tổng số cũng là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất
lượng trứng. Lipid là một trong những chất dự trữ đem lại giá trị năng lượng
cao rất cần thiết cho cơ thể sinh vật nói chung và gà nói riêng. Hàm lượng
lipit tập trung chủ yếu ở lòng đỏ, lòng trắng hàm lượng lipit không đáng kể.
Do đó hàm lượng lipit liên quan chặt chẽ đến tỷ lệ lòng đỏ/lòng trắng.
Kết quả đo chỉ tiêu hàm lượng lipid tổng số chiết bằng petroleum ether
được trình bày ở bảng 3.3. và hình 3.3.
Bảng 3.3. Hàm lượng lipid tổng số trong trứng gà thí nghiệm (n = 10)
Trứng gà
L.L đỏ (%)
X
X m
L.Ltrắng (%)
X
X m
L. Lđỏ/ L.
Ltrắng
L tổng số (%)
X
X m
Ri (Rhy) 64± 0,9 11.33± 0,3 5.65 37.67± 0,58
Mông (Mna) 63.33± 0,3 5.33± 0,8 11.88 34.33± 0,3
Sao (Sdt) 64.67± 0,8 6.67± 1.19 9.70 35.67± 0,65
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
32
0
10
20
30
40
50
60
70
L.Lòng đỏ (%) L.Lòng trắng (%) L. Lđỏ/ L. Ltrắng L tổng số (%)
Chỉ tiêu so sánh
%
Ri (Rhy) Mông (Mna) Sao (Sdt)
Hình 3.3. Biểu đồ biểu diễn hàm lượng lipid tổng số trong trứng gà thí nghiệm
Qua bảng 3.3. và hình 3.3. ta thấy hàm lượng lipid lòng đỏ cao nhất ở gà
Sao (Sdt) và thấp nhất ở gà Mông (Mna). Theo tác giả Rôse [27] thì hai phần
ba lipit trong lòng đỏ là triglicerit; 30% phospholipit và 5% cholesteron. Hàm
lượng mỡ trong trứng ở dạng nhũ hóa và dễ tiêu hóa và có chứa hàm lượng
acid béo không no rất cao, hàm lượng khoáng cao, đặc biệt là hàm lượng sắt
và phospho.Vì vậy lòng đỏ trứng được nhiều người ưa chuộng, hàm lượng mỡ
trong lòng đỏ trứng cũng có thể thay đổi theo khẩu phần ăn.
Lipit lòng trắng cao nhất ở gà Ri và thấp nhất ở gà Mông. Như vậy, ta thấy
rằng hàm lượng lipid tổng số cao nhất ở trứng gà Ri (37.76%) thấp nhất ở trứng
gà Mông Nghệ An (34.33%). Nếu so sánh với kết quả nghiên cứu trên trứng gà
công nghiệp của Rôse [27] thì hàm lượng lipit của các giống gà trên cao hơn
hẳn. Tỷ lệ lipit lòng đỏ/lòng trắng cao nhất ở gà Mông, thấp nhất ở gà Ri.
3.1.4. Hàm lƣợng protein tổng số
Hàm lượng protein là một chỉ tiêu rất quan trọng trong việc đánh giá
giá trị dinh dưỡng của trứng gà. Bằng phương pháp Lowry với máy đo quang
phổ, chúng tôi đã thu được kết quả hàm lượng protein thô ở trứng gà của các
giống nghiên cứu được trình bày ở bảng 3.4. và hình 3.4.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
33
Bảng 3.4. Hàm lượng protein thô trong trứng gà thí nghiệm (n = 10)
Trứng gà
Pr-Lđỏ (%)
X
X m
Pr-Ltrắng(%)
X
X m
Pr-Lđỏ/ Pr-
Ltrắng
Pr tổng số %)
X
X m
Ri (Rhy) 18.32± 0,64 12.86± 0,24 1.42 15.59± 0,42
Mông (Mna) 16.31± 0,51 12.94± 0,33 1.26 14.63± 0,39
Sao (Sdt) 20.27± 0,82 14.2± 0,49 1.43 17.24± 0,51
0
5
10
15
20
25
Pr-Lđỏ Pr-Ltrắng (%) Pr-Lđỏ/ Pr-
Ltrắng
Pr tổng số (%)
Chỉ tiêu so sánh
%
Ri (Rhy) Mông (Mna) Sao (Sdt)
Hình 3.4. Biểu đồ biểu diễn hàm lượng protein thô trong trứng gà thí nghiệm
Qua bảng 3.4. và hình 3.4. ta thấy hàm lượng protein tổng số cao nhất ở
trứng gà Sao (17,24%) và thấp nhất ở trứng gà Mông (14,63%). Đặc biệt hàm
lượng protein lòng đỏ rất cao 20,27%. Gà sao là giống gà đẻ trứng tập trung 6
tháng liền từ tháng 3 đến tháng 9 (âm) sau đó người ta thu hoạch thịt gà
trưởng thành và nuôi lứa khác nên điều này rất có ý nghĩa kinh tế. Kết quả
nghiên cứu trên có thể đưa ra một định hướng về chăn nuôi gà Sao, một giống
gà rất có giá trị kinh tế, dễ nuôi.
Theo kết quả nghiên cứu trên lòng đỏ của trứng gà Ác [9] có hàm lượng
protein là 17,6% ± 0,5 thì hàm lượng protein lòng đỏ của trứng gà ri cao hơn.
Kết quả này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của các tác giả khác [33].
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với kết quả nghiên cứu trên gà
Mông nuôi tại Trạm Tấu Yên Bái tỷ lệ protein lòng đỏ là 16.66%, lòng trắng
11,01%.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
34
3.2. ĐÁNH GIÁ ĐA DẠNG DI TRUYỀN CỦA BA MẪU GIỐNG GÀ
Để tìm hiểu sự khác biệt ở mức độ phân tử giữa các cá thể thuộc ba giống
gà Ri, Mông, Sao chúng tôi tiến hành tách chiết DNA tổng số của chúng,
dùng kỹ thuật PCR để nhân đoạn điều khiển trong ty thể, tách dòng nhằm xác
định trình tự của vùng D-loop. So sánh các trình tự này để tìm ra sự khác biệt
giữa chúng.
3.2.1. Tách chiết và tinh sạch DNA tổng số từ máu gà
Hầu hết các nghiên cứu về sinh học phân tử đều bắt đầu từ việc thu nhận
và tinh sạch một lượng axit nucleic đủ lớn và ở trạng thái tương đối nguyên
vẹn cho các thí nghiệm tiếp theo. Một trong những mối quan tâm hàng đầu
của các kỹ thuật tách chiết DNA là làm thế nào để giảm tối đa sự phân hủy
của chúng. Các phân tử DNA có thể bị phân hủy hay đứt gãy do tác nhân cơ
học (nghiền, lắc mạnh) hoặc hóa học (bị thủy phân bởi các enzym phân giải
thoát ra môi trường khi các màng tế bào bị phá vỡ). Để đạt được hiệu suất và
độ tinh sạch cao nhất thì việc lựa chọn một phương pháp tách chiết có nhiều
ưu điểm và phù hợp với đối tượng nghiên cứu là rất quan trọng. Vì mẫu sử
dụng trong thí nghiệm này là mẫu máu, cho nên chúng tôi đã lựa chọn
phương pháp có sử dụng protease K và SDS của Sambrook và Russell để
tách chiết DNA [28].
Máu đông được làm tan trong bể ổn nhiệt ở 39ºC trong 1 giờ. Trong điều
kiện về nhiệt độ và thời gian như vậy, plasminogen trong huyết tương sẽ
được chuyển sang dạng hoạt động là plasmin, chất này phân hủy các protein
như fibrin, fibrinopeptit, prothrombin, nhờ đó mà các tế bào được giải phóng.
Sau khi rã đông, đem ly tâm dung dịch máu đã được hòa tan trong dung dịch
đệm PBS. Dung dịch muối này có tác dụng duy trì pH của máu. Các tế bào
thu được đem hòa tan trong dung dịch đệm tách có chứa EDTA và SDS. Sự
có mặt của SDS làm cho màng tế bào bị phá vỡ và giải phóng DNA ra ngoài
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
35
môi trường. Thành phần EDTA sẽ liên kết với các ion Mg2+, nhờ vậy mà hoạt
động của các nuclease bị ức chế. Như vậy, cả SDS và EDTA đều tham gia
bảo vệ DNA khỏi sự phân giải của các nuclease. Ngoài ra, protease K có
trong đệm chiết sẽ phân hủy các liên kết peptit trong protein. Hơn thế, pH
kiềm của dung dịch đệm chiết làm DNA trở nên ổn định cấu trúc hơn do bản
chất tích điện âm của nó; đồng thời làm giảm tương tác tĩnh điện giữa DNA
với protein histon.
Để loại bỏ protein trong hỗn hợp, mẫu được lắc mạnh với hỗn hợp
Phenol:Chloroform:Isoamyl alcohol. Chloroform làm tăng cường hoạt động
của phenol trong việc biến tính protein nhưng không làm ảnh hưởng đến cấu
trúc của DNA. Đồng thời, nó còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc tách pha
nước với pha hữu cơ. Isoamyl alcohol có tác dụng làm giảm bọt trong quá trình
tách chiết. Sau khi lắc mạnh và đem ly tâm, hỗn hợp được phân làm ba pha:
pha trên cùng là pha nước có chứa DNA, pha giữa là protein đã bị biến tính, và
pha cuối cùng là hỗn hợp phenol, chloroform và isoamyl alcohol. Pha nước
được hút nhẹ nhàng sang ống mới. Dịch chiết này sau đó được xử lý bằng hỗn
hợp Chloroform:Isoamyl alcohol nhằm loại bỏ hoàn toàn phenol có lẫn trong
dịch chiết và một lần nữa làm sạch DNA. Bước này có thể lặp lại 1-2 lần.
Thu tủa bằng cách bổ sung vào dịch chiết 50 l CH3COONa 3M, pH5,2
và 1ml EtOH 100%. EtOH có tác dụng hút lớp nước bao quanh phân tử
DNA, để lộ ra các gốc phosphate tích điện âm. Khi đó các ion Na+ sẽ kết hợp
với các gốc phosphate này khiến cho lực đẩy giữa các chuỗi nuleotide giảm,
do đó DNA bị kết tủa. Trong điều kiện - 20ºC trong 15 giờ thì DNA kết tủa
gần như hoàn toàn. Rửa tủa bằng EtOH 70%, làm khô và hòa tan tủa trong
nước. Trong dung dịch lúc này có lẫn nhiều RNA, vì thế chúng tôi đã loại
RNA bằng RNAse, ủ ở 37ºC trong 2-3 giờ. Hòa tan DNA tinh sạch trong
nước khử ion vô trùng và điện di kiểm tra trên gel agarose 0,8%.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
36
Kết quả được thể hiện trên hình 3.5.
Hình 3.5. Ảnh kết quả điện di DNA tổng số
M: Marker DNA lamda; 1. DNA tổng số của gà Ri;
2. DNA tổng số của gà Mông; 3. DNA tổng số của gà Sao
Kết quả điện di cho thấy, cả 3 băng DNA tổng số của mẫu gà Ri, Mông,
Sao đều sáng tập trung và tương đối rõ nét, không có những “mảnh vụn” tạo
nên vệt sáng kéo dài phía dưới. Hai băng DNA thu được có kích thước tương
đương với vạch 21kb của marker DNA lamda Như vậy, có thể sơ bộ đánh
giá DNA tổng số thu được đã đạt yêu cầu về nồng độ và độ tinh sạch để dùng
cho các thí nghiệm tiếp theo.
3.2.2. Nhân vùng điều khiển D-Loop của DNA ty thể
D-loop là vùng không mã hóa duy nhất trên DNA ty thể ở động vật có
xương sống. Vùng này có chứa các điểm khởi đầu sao chép và các promoter
phiên mã của DNA ty thể. Với đặc trưng tích lũy các đột biến cao gấp 5-10
lần so với các gen khác trong ty thể và so với DNA trong nhân, D-loop trở
thành vùng ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu đa dạng sinh học và sự phát
sinh chủng loại của sinh vật. Vì thế, để đánh giá tính đa dạng di truyền của
các cá thể gà thuộc 3 giống Ri, Mông, Sao, chúng tôi chọn trình tự nuleotide
của vùng D-loop như một công cụ để nghiên cứu.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
37
Sử dụng cặp mồi H1255 và L16725 [3] để nhân vùng D-Loop từ mẫu
DNA tổng số đã thu được. Các thông tin về cặp mồi này như sau:
L16725 (Tm = 60ºC): 5‟-AGGACTACGGCTTGAAAGC-3‟(19 nuleotide)
H1255 (Tm = 55ºC): 5‟-CATCTTGGCATCTTCAGTGCC-3‟(21 nuleotide)
Cặp mồi H1255 - L16725 được lựa chọn bởi vì đây là cặp mồi “bảo thủ”,
nó có thể được dùng cho nhiều loài, giống khác nhau trong bộ Gà
(Galliformes) [3]. Khi sử dụng cặp mồi này, chúng tôi dự tính sẽ nhân được
đoạn điều khiển có kích thước 1227 bp.
PCR là loại phản ứng đòi hỏi sự chính xác về chu trình nhiệt của phản ứng
cũng như thành phần và nồng độ các chất tham gia.
Chu trình nhiệt của PCR
Điều quan trọng nhất là sự lựa chọn và tìm ra nhiệt độ gắn mồi thích hợp.
Nhiệt độ gắn mồi phải thấp hơn Tm của các cặp mồi được sử dụng từ 3 - 5ºC
để cho mồi có thể bắt cặp tốt với DNA khuôn. Tổng số chu kỳ chúng tôi tiến
hành là 30, mỗi chu kỳ gồm ba giai đoạn chính như sau:
- Giai đoạn biến tính (Denaturation): Nhiệt độ biến tính thường khoảng
94 - 95
oC để đảm bảo sau khoảng 30 chu kỳ PCR, Taq vẫn giữ được hoạt
tính. Thời gian biến tính tuỳ thuộc vào hàm lượng G - C và chiều dài của phân
tử DNA. Chúng tôi chọn nhiệt độ biến tính là 94oC trong 1 phút. Trước khi
bước vào chu kỳ thứ nhất, nhiệt độ được đặt 95oC trong 3 phút để đảm bảo
phân tử DNA được biến tính hoàn toàn.
- Giai đoạn gắn mồi (Annealing): Vì Tm nhỏ nhất của cặp mồi trên là
55ºC nên nhiệt độ gắn mồi có thể từ 50 - 52ºC. Chúng tôi đã thử chạy phản
ứng ở một số giá trị khác nhau trong khoảng nhiệt độ này và chọn được nhiệt
độ gắn mồi tối ưu trong thí nghiệm là 50ºC.
- Giai đoạn kéo dài chuỗi (Extension): Nhiệt độ tăng đến 72ºC để cho
enzym Taq polymerase hoạt động tốt nhất. Tốc độ tổng hợp của phản ứng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
38
khoảng 1000 nuleotide/phút. Trình tự vùng D-loop quan tâm có kích thước
1227 bp nên thời gian giai đoạn kéo dài chuỗi được lựa chọn là 1 phút 20 giây.
Sau khi kết thúc 30 chu kỳ, chúng tôi đặt nhiệt độ lên 72ºC trong 10 phút
để đảm bảo sự tổng hợp được kết thúc hoàn toàn. Sản phẩm PCR được giữ ở
nhiệt độ 4ºC.
Thành phần và nồng độ các chất tham gia
Tham gia vào phản ứng này là 7 thành phần thiết yếu, đó là: Taq DNA
polymerase, dung dịch đệm, mồi, MgCl2, các dNTP, DNA khuôn và nước.
Trong đó có 3 thành phần thường thay đổi trong từng phản ứng là: mồi,
MgCl2 và DNA khuôn.
- Dung dịch đệm: PCR được thực hiện trong một môi trường đệm phù hợp
với hoạt động của enzym có giá trị pH là 7,2. Trong thí nghiệm này, sau khi
khảo sát, chúng tôi sử dụng loại đệm có chứa NH4
+
của hãng Fermentas, nó
phù hợp với hoạt động của enzym Taq polymerase và khoảng biến thiên rộng
về nồng độ của MgCl2. Hơn nữa, loại đệm này cho chất lượng sản phẩm tốt
hơn so với loại đệm không có chứa NH4
+
.
- Mồi: là một yếu tố rất quan trọng trong PCR bởi việc điều chỉnh nhiệt độ
gắn mồi và nồng độ của mồi có ảnh hưởng lớn đến lượng sản phẩm thu được.
Nồng độ mồi xuôi và ngược sử dụng trong thí nghiệm này là 10 pmol/ l.
- MgCl2: Vai trò của ion Mg
2+
là tạo phức với dNTP và gắn chúng với
enzym, kích hoạt và tăng cường sự kết hợp giữa mồi và khuôn. Nồng độ Mg2+
quá thấp sẽ làm giảm hoạt tính của enzym. Tuy nhiên, nếu nồng độ này quá
cao sẽ ức chế hoạt động của enzym. Sau khi khảo sát, chúng tôi thấy nồng độ
Mg
2+
là 10mM cho kết quả PCR tốt nhất.
- 4 loại dNTP: Nồng độ của mỗi loại dNTP đều phải bằng nhau và phụ
thuộc nhiều vào kích thước của đoạn DNA đích, nồng độ của mồi và MgCl2.
Nồng độ của các dNTP lớn hơn 4 mM sẽ ức chế phản ứng PCR do ion Mg2+
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
39
bị cô lập, dễ dẫn đến sự nhân lên của các đoạn không cần thiết. Qua thử
nghiệm, chúng tôi thấy, nồng độ của các dNTP 1mM là phù hợp.
- Thành phần cuối cùng của PCR là DNA khuôn được tinh sạch và ít bị
đứt gãy có chứa trình tự đích cần nhân lên. Thông thường, hàm lượng DNA
khuôn trong mỗi hỗn hợp phản ứng là 10-100ng/phản ứng. Sản phẩm PCR
được điện di kiểm tra trên gel agarose 0,8% và bảo quản ở 4ºC.
Hình 3.6. Ảnh chụp kết quả điện di sản phẩm PCR
M: Marker; 1: Mẫu gà Ri; 2. Mẫu gà Mông; 3. Mẫu gà Sao
Theo ảnh chụp kết quả điện di, cả 3 mẫu đều xuất hiện băng DNA nằm ở
vị trí giữa vạch 1,5 kb và 1 kb trên thang kích thước chuẩn (marker); kích
thước phân tử của sản phẩm PCR vào khoảng 1,3 kb, phù hợp với tính toán
theo lý thuyết. Các băng sáng đậm, rõ nét, tập trung chứng tỏ sản phẩm PCR
đặc hiệu, chúng tôi đã nhân được vùng D-loop. Sản phẩm PCR đặc hiệu,
chương trình đã lựa chọn và nồng độ các chất tham gia phản ứng là phù hợp.
Các sản phẩm PCR được trực tiếp sử dụng trong các thí nghiệm tiếp theo.
3.2.3 Tách dòng và xác định trình tự vùng D-Loop của DNA ty thể
3.2.3.1. Tách dòng vùng D-Loop
Để tạo điều kiện cho việc xác định trình tự vùng D-loop, chúng tôi tiến
hành tách dòng phân tử đoạn này với kích thước 1,3 kb đã nhân được bằng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
40
cặp mồi L16725- H1255. Chúng tôi đã sử dụng vector pJET1/Blunt để tách
dòng vùng D-loop. Vector pJET1/Blunt có kích thước khoảng 3,1kb (3128
nucleotide), đây là vector tách dòng thế hệ mới của hãng Fermentas, mới
được sử dụng tại các phòng thí nghiệm. Nó có chứa điểm khởi đầu sao chép
nên có khả năng sao chép độc lập với các gen của tế bào chủ E.coli. Trên
vector có gen kháng chất kháng sinh (bla), nên chỉ có những tế bào nào mang
vector này mới có thể sống dược trong môi trường có Amp. Đồng thời, trên
vector này còn có chứa gen gây chết Eco47IR, mã hóa cho enzyme nuclease
phân hủy DNA nhân khi tồn tại trong tế bào vật chủ. Vì vậy, vector được gắn
thêm gen ngoại lai sẽ làm lệch khung đọc của gen Eco47IR khiến enzyme
được tổng hợp không còn hoạt tính như trước nữa dẫn đến sự không phân hủy
được DNA nhân của tế bào chủ. Nhờ có Eco47IR mà quá trình lựa chọn
khuẩn lạc có mang plasmid tái tổ hợp sẽ hiệu quả hơn. Vùng PlacUV5 điều
khiển sự biểu hiện của gen Eco47IR một cách đầy đủ mà không cần đến chất
cảm ứng IPTG.
Thêm vào đó, vùng MCS (Muntiple Cloning Site) của vector có điểm
nhận biết của nhiều enzyme cắt hạn chế như Kpn2I, XhoI, XbaI… nhằm phục
vụ cho việc cắt kiểm tra sau khi tách dòng. Ngoài ra, vector mang trình tự 2
mồi PJET1 xuôi và ngược nằm về hai phía của điểm gắn sản phẩm PCR cho
phép nhân đoạn PCR được gắn vào sau tách dòng với số lượng lớn, phục vụ
cho việc giải trình tự gen.
Như đã biết việc sử dụng Taq polymerase trong PCR sẽ tạo ra khoảng
70% - 90% sản phẩm PCR có thêm một nucleotide A ở đầu 3‟. Mặt khác,
pJET1/Blunt lại là vector tách dòng đầu bằng nên chỉ các sản phẩm PCR dầu
bằng hoặc đã được bằng hóa mới thực hiện được phản ứng ghép nối với
vector này. Do đó, trước khi thực hiện phản ứng ghép nối,chúng tôi làm bằng
hóa đầu 3‟ của sản phẩm PCR. Thành phần của phản ứng làm bằng hóa đầu 3‟
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
41
như sau: 5µl đệm phản ứng 2X; 3µl sản phẩm PCR; 0,5µl H2O; 0,5µl enzyme
làm bằng hóa DNA. Sau thời gian phản ứng, DNA blunting được biến tính ở
nhiệt độ 70oC trong 5‟. Tiếp theo, chúng tôi tiến hành phản ứng ghép nối sản
phẩm PCR đã được làm bằng hóa vào 0,5µl vector pJET1 (50ng/µl) bằng
0,5µl enzyme T4 DNA ligase (5u/µl).
Lấy 3µl sản phẩm ghép nối này để biến nạp vào tế bào khả biến E.coli
dòng DH5α. Các tế bào khả biến được nuôi cấy trên môi trường LB đặc có bổ
sung Amp (50µg/ml) ở 37oC qua đêm. Kết quả chúng tôi thu được rất nhiều
khuẩn lạc là các dòng tế bào vi khuẩn có mang plasmid. Để xác định xem các
plasmid này có thực sự đã mang đoạn gen đã nhân được bằng kỹ thuật PCR,
chúng tôi tách chiết DNA plasmid từ một số khuẩn lạc để kiểm tra.
Tách chiết plasmid
Các tế bào sau khi nuôi cấy được thu nhận bằng ly tâm ở 6000 v/p, 6
phút, 4ºC. DNA tồn tại trong tế bào vi khuẩn E. coli gồm hai dạng: DNA
nhiễm sắc thể có dạng mạch thẳng và DNA plasmid dạng mạch vòng. Để thu
nhận và tinh sạch DNA plasmid, chúng tôi tiến hành xử lý tế bào thu được
sau khi nuôi cấy bằng các dung dịch I, II, III. Dung dịch I (sol I) có tác dụng
rửa sạch tế bào và hòa tan tế bào. SDS trong sol II có tác dụng phá màng và
cùng với EDTA trong sol I sẽ gắn chặt với Mg2+ làm ức chế hoạt động của
các nuclease, nhờ đó DNA được bảo vệ. DNA nhiễm sắc thể có kích thước
lớn, liên kết chặt chẽ với protein tạo ra phức hệ nucleoprotein nên cấu trúc của
chúng rất cồng kềnh, ngược lại với DNA plasmid có cấu trúc gọn nhẹ. Chính
vì thế, khi DNA plasmid đã được giải phóng ra môi trường thì DNA nhiễm sắc
thể hầu như vẫn chưa kịp thoát ra ngoài. CH3COOK và CH3COOH trong sol
III có tác dụng làm giảm pH của dung dịch về gần với điểm đẳng điện của
DNA và gây biến tính protein; cùng với sự có mặt của EtOH 100% ở nhiệt độ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
42
thấp, DNA plasmid bị kết tủa và dễ dàng được tách ra nhờ ly tâm. Sản phẩm
được điện di trên gel agarose 0,8%. Kết quả được trình bày ở hình 3.7.
Hỗn hợp DNA plasmid thu được sau khi tách chiết thường tồn tại 3 dạng
cấu trúc: Dạng siêu xoắn, dạng vòng mở và dạng mạch thẳng. Dạng thứ nhất
có cấu trúc không gian gọn nhẹ nhất, được hình thành do liên kết hidro hoặc
liên kết tĩnh điện giữa các phần của phân tử plasmid với nhau. Dạng vòng mở
có một mạch đơn bị đứt gãy và dạng còn lại có cả hai mạch đều bị đứt gãy.
Khi điện di, dạng nào càng có kích thước gọn nhẹ thì sự di chuyển của chúng
càng nhanh, càng xa so với vị trí của giếng tra mẫu. Theo đó, dạng siêu xoắn
chạy nhanh nhất, tiếp đó là dạng vòng mở và cuối cùng là dạng mạch thẳng.
Hình 3.7. Ảnh điện di một số DNA plasmid trên gel agarose 0,8%
ĐC: DNA plasmid đối chứng (không được chèn thêm đoạn DNA)
1- 3: DNA plasmid mẫu Ri (Rhy)
4 - 6: DNA plasmid mẫu Mông (Mna)
7- 9: DNA plasmid mẫu Sao (Sdt)
Để tiện lợi cho việc lựa chọn các dòng plasmid được chèn thêm đoạn
DNA, khi tiến hành điện di kiểm tra, chúng tôi đã sử dụng một DNA plasmid
đối chứng (không được chèn thêm đoạn DNA). Do vậy, dựa vào độ cao thấp
của các băng so với băng đối chứng mà ta có thể dự đoán dòng nào đã được
chèn thêm đoạn DNA. Kết quả trên hình 3.7 cho thấy: mẫu Rhy, mẫu Mna và
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
43
mẫu Sdt đều có các dòng thứ 2, thứ 4, thứ 7 và thứ 9 (kí hiệu Rhy 2; Mna 4;
Sdt 7; Sdt 9) cao hơn dòng đối chứng. Từ đây, có thể dự đoán các dòng này
có thể chèn thêm một đoạn DNA ngoại lai. Để khẳng định được các dòng đã
chọn có mang đoạn DNA được nhân lên bằng PCR hay không, chúng tôi tiến
hành cắt kiểm tra các dòng Rhy 2; Mna 4; Sdt 7; Sdt 9 bằng enzyme hạn chế.
Kiểm tra plasmid bằng việc xử lý enzyme hạn chế
Để kiểm tra kích thước thực tế của đoạn DNA được nối vào vector,
chúng tôi tiến hành phân tích các mẫu DNA plasmid kể trên bằng phương
pháp cắt enzyme hạn chế. Vector pJET1/Blunt có chứa điểm nhận biết của
enzyme XhoI ở phía bên trái và chứa điểm nhận biết của enzyme XbaI ở phía
bên phải của vị trí ghép nối gen. Mặt khác, trình tự vùng D-Loop đã công bố
không chứa điểm nhận biết của 2 enzyme này. Do vậy khi phân tích vector tái
tổ hợp bằng XhoI và XbaI sẽ thu được các đoạn gen có kích thước gần đúng
với kích thước của vector nguyên bản và của đoạn gen đã được ghép nối vào
vector. Kết quả phân tích sản phẩm cắt enzyme trên hình 3.8 cho thấy các
DNA plasmid tái tổ hợp được cắt thành 2 băng: một băng có kích thước 3,1 kb
(tương ứng với kích thước của vector pJET1/Blunt); băng kia có kích thước
khoảng 1,3 (tương ứng với kích thước của sản phẩm PCR). Kết quả này chứng
tỏ sản phẩm PCR đã được ghép nối thành công vào vector. Những plasmid tái
tổ hợp này được tinh sạch để phục vụ cho việc xác định trình tự gen.
Kết quả của phản ứng cắt trên hình 3.8 cho thấy: trên 3 đường chạy (4, 5
và 6) xuất hiện hai băng: một băng có kích thước 3,1 kb (bằng kích thước của
vector pJET1/Blunt), băng khác có kích thước khoảng 1,3 kb (tương ứng với
kích thước của sản phẩm PCR). Đường chạy 2 chỉ có một băng có kích thước
3,1 kb. Như vậy, đã chọn được 3 dòng (1 dòng thuộc mẫu gà Ri (Rhy), 1dòng
thuộc mẫu gà Mông (Mna), 1 dòng thuộc mẫu gà Sao (Sdt)) chứa plasmid tái
tổ hợp mang đoạn DNA quan tâm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
44
Những plasmid mang đoạn chèn chứa vùng D-loop này được nhân với số
lượng lớn và tinh sạch để phục vụ cho việc giải trình tự nuleotide.
Hình 3.8. Kết quả kiểm tra plasmid tái tổ hợp bằng XhoI và XbaI
M: Thang DNA chuẩn (DNA λ được cắt bằng EcoRI và Hind III)
1. Plasmit không được cắt DNA
2. Sản phẩm cắt của plasmid không có đoạn chèn DNA
3. Sản phẩm PCR
4; 5; 6. Sản phẩm cắt của dòng Ri (Rhy)2; Mông (Mna) 4; Sao (Sdt) 9
3.2.3.2 Xác định trình tự vùng điều khiển của DNA ty thể
Sau khi DNA plasmid được tinh sạch, chúng tôi tiến hành xác định trình tự
DNA trên máy đọc trình tự tự động trên cơ sở phương pháp của Sanger
Nguyên tắc và cách thức đọc đã được mô tả trong mục 2.3.2.5.
Xác định trình tự nucleotide từ 2 chiều của tất cả các đoạn DNA có trong
các plasmid tái tổ hợp đã được tạo, sử lý bằng phần mềm ABI PRISM®3100-
Avant Data Collection v2.0 và DNA Sequencing Analysis 5.2. Với mỗi chiều
đọc ở tất cả các plasmid chúng tôi thu được các đoạn dài khoảng 800
nucleotide. Vì đoạn gen cần xác định trình tự dài khoảng 1,3 kb, trong khi với
điều kiện thí nghiệm tốt nhất, máy đọc chỉ xác định được tối đa khoảng 900-
1000 nucleotide. Sử dụng phần mềm Sequencing Analysis 5.2, Seqscape 2.5
để kết hợp số liệu của 2 chiều đọc chúng tôi thu được trình tự hoàn chỉnh của
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
45
vùng D-loop của 2 mẫu nghiên cứu Mna và Rhy với kích thước 1220 bp.
Do điều kiện thời gian có hạn, mẫu gà Sao (Std) trình tự có nhiều C, việc
đọc trình tự gặp phải khó khăn nên trình tự D-loop của gà Sao chưa đầy đủ.
Vì vậy chúng tôi chỉ công bố và so sánh kết quả hai mẫu Mna và Rhy.
So sánh các trình tự Mna và Rhy với nhau và với trình tự D-loop của gà
gallus gallus gốc Nhật Bản (Mã số AB268515) được công bố trên Ngân hàng
trình tự gen quốc tế EMBL (EBI)/GenBank/DDBJ [37], chúng tôi thu được
kết quả hình 3.9.
10 20 30 40 50 60
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 acctaactcccctactaagtgtaccccccctttcccccccagggggggtatactatgcat
Mna .............................-..............................
Rhy .............................-..............................
70 80 90 100 110 120
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 aatcgtgcatacatttatataccacatatattatggtaccggtaatatatactatatatg
Mna ............................................................
Rhy ............................................................
130 140 150 160 170 180
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 tactaaacccattatatgtatacgggcattaatctatattccacatttctcccaatgtcc
Mna ............................................................
Rhy ............................................................
190 200 210 220 230 240
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 attctatgcatgatccaggacacactcattcaccctccccatagacagctccaaaccact
Mna .................A....T.........................T..T........
Rhy .................A....T.........................T..T........
250 260 270 280 290 300
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 accaagtcacctaactatgaatggttacaggacataaatctcactctcatgttcttcccc
Mna .T....C................................................C....
Rhy .T....C................................................C....
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
46
310 320 330 340 350 360
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 caacaagtcacctaattatgaatggttacaggacatacatttaactaccatgttctaacc
Mna T..............C............................................
Rhy T..............C............................................
370 380 390 400 410 420
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 catttggttatgctcgccgtatcagatggatttattgatcgtccacctcacgagagatca
Mna ............................................................
Rhy ............................................................
430 440 450 460 470 480
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 gcaacccctgcttgtaatgtacttcatgaccagtctcaggcccattctttccccctacac
Mna ...........C................................................
Rhy ...........C................................................
490 500 510 520 530 540
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 ccctcgccctactt-gccttccaccgtacctctggttcctcggtcaggcacatcccatgc
Mna ..............-.............................................
Rhy ..............-.............................................
550 560 570 580 590 600
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 ataactcctgaactttctcactttt-cacgaagtcatctgtggattatcttcccctcttt
Mna .........................-..................................
Rhy .........................-..................................
610 620 630 640 650 660
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 agtccgtgatcgcggcatcttctctcttctattgctgttggttccttctctttttggggc
Mna ............................................................
Rhy ............................................................
670 680 690 700 710 720
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 ttcttcacaggttgcccttcacagtgcgggtgcggagtgctattcaagtgaagcctggac
Mna ............................................................
Rhy ............................................................
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
47
730 740 750 760 770 780
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 tacacctgcgttgcgtcctatcctagtcctctcgtgtccctcgatgagacggtttgcgtg
Mna ...........................................................A
Rhy ............................................................
790 800 810 820 830 840
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 tatggggaatcatcttgacactgatgcactttggatcgcatttggttatggttcttccac
Mna ............................................................
Rhy ............................................................
850 860 870 880 890 900
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 cccccccggtaaatggtgctatttagtgaatgcttgtcggacatatttttatcaattttc
Mna ............................................................
Rhy ............................................................
910 920 930 940 950 960
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 acttcctctattttcttcacaaaactaggaaattcaccacaattttttctttgttatttt
Mna ............................................................
Rhy ............................................................
970 980 990 1000 1010 1020
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 ttaattttttttttattttttaaaaacattttttaaaaaactaaattacatacaaactac
Mna ............................................................
Rhy ............................................................
1030 1040 1050 1060 1070 1080
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 cgcataaaatccctcaaactatacaaacgtttatcgtataatatatatacattattgttt
Mna ............................................................
Rhy ............................................................
1090 1100 1110 1120 1130 1140
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 attctatcattattagagaaactccactaccaaaaccatcattaaaacaaaaatttacat
Mna ............................................................
Rhy ............................................................
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
48
1150 1160 1170 1180 1190 1200
....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|....|
AB268515 gccacttaactcccctcacaaacaatcgttatttatattgttaattagcaaacacaaaac
Mna ............................................................
Rhy ..........................................--................
1210 1220
....|....|....|....|
AB268515 ctgccttctaccactataaa
Mna .CA.................
Rhy ....................
Hình 3.9. So sánh trình tự D-loop của hai mẫu nghiên cứu Ri (Rhy) và Mông (Mna)
với trình tự tham khảo mã số AB268515
So sánh trình tự 2 mẫu Mông Nghệ An (ký hiệu Mna) và Ri Hưng Yên
(Rhy) với trình tự chuẩn chúng tôi thấy có 16 điểm đa hình/đột biến (khác biệt
nucleotide). Mẫu gà Mna có 14 điểm (chiếm 1,15%) và mẫu gà Rhy có 13
điểm khác biệt với trình tự chuẩn (chiếm 1,1%). Trong 16 điểm khác biệt này
cả mẫu gà Mna và Rhy đều mất một nucleotide C ở vị trí số 30 so với trình tự
chuẩn. Cả hai dòng thuộc mẫu gà Mông nghệ An và Ri Hưng Yên đều cùng
có sự khác biệt nucleotide so với trình tự chuẩn AB268515 đó là các đột biến:
Thay thế C bằng T (C T) ở các vị trí 203, 229, 232, 242, 301; Thay thế T
bằng C (T C) ở các vị trí 246, 296, 316, 432; Thay thế G thành A (G
A) ở vị trí 198.
Ngoài ra giữa hai dòng thuộc mẫu gà Mông nghệ An và Ri Hưng Yên còn
có sự khác biệt với nhau ở 5 điểm đa hình (chiếm 0,4%) ở các vị trí:
Mẫu Mna đột biến thay G A ở vị trí 778; Mẫu Rhy đột biến mất 2
nucleotide A ở vị trí 1181, 1182; Mẫu Mna vị trí 1201 đột biến thay T C
và vị trí 1202 đột biến thay G A. Các sai khác giữa các mẫu chủ yếu là
đột biến kiểu đồng hoán (81,25%), được thống kê ở bảng 3.5.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
49
Bảng 3.5. Thống kê các điểm đa hình ở 2 mẫu nghiên cứu so với trình tự chuẩn
Chúng tôi đã so sánh trình tự vùng D-loop của 2 mẫu nghiên cứu với
một số trình tự của các chủng gà đã được công bố WhiteLergo gốc Anh lấy
trình tự trong ngân hàng gen mã số AB114078 [37], Lương Phượng, Ác Tiềm
gốc Trung Quốc [3] để so sánh mức sai khác về trình tự nucleotide và xác
định mối quan hệ di truyền giữa chúng kết quả so sánh bảng 3.6.
SST
Mẫu
Thay đổi
nucleotide
Vị trí trên ty thể Kiểu biến dị
1 Mna, Rhy del C 30 Mất 1 nucleotide
2 Mna, Rhy G A 198 Đồng hoán
3 Mna, Rhy C T 203 Đồng hoán
4 Mna, Rhy C T 229 Đồng hoán
5 Mna, Rhy C T 232 Đồng hoán
6 Mna, Rhy C T 242 Đồng hoán
7 Mna, Rhy T C 246 Đồng hoán
8 Mna, Rhy T C 296 Đồng hoán
9 Mna, Rhy C T 301 Đồng hoán
10 Mna, Rhy T C 316 Đồng hoán
11 Mna, Rhy T C 432 Đồng hoán
12 Mna G A 778 Đồng hoán
13 Rhy del A 1181 Mất 1 nucleotide
14 Rhy del A 1182 Mất 1 nucleotide
15 Mna C T 1201 Đồng hoán
16 Mna G A 1202 Đồng hoán
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
50
Bảng 3.6. So sánh tỷ lệ sai khác trình tự nucleotide của một số giống gà
Hệ số giống nhau
AB268515 Mna Rhy Legho Ati LPh
AB268515 0.0000 0.9892 0.9917 0.9892 0.9876 0.9967
Mna 0.0108 0.0000 0.9975 0.9892 0.9917 0.9892
Rhy 0.0083 0.0025 0.0000 0.9926 0.9926 0.9901
Legho 0.0108 0.0083 0.0074 0.0000 0.9934 0.9892
Ati 0.0124 0.0083 0.0074 0.0066 0.0000 0.9876
LPh 0.0033 0.0108 0.0099 0.0108 0.0124 0.0000
Hệ số khác nhau
Qua bảng 3.6 và so sánh sai khác trên trình tự gen cho thấy sự sai khác trình
tự nucleotide giữa gà Mông với gà Lương Phượng [3] là cao nhất 1,08% (13
điểm đa hình), gà Ri với gà Lương Phượng là 12 điểm đa hình chiếm 0,99%
và sai khác về trình tự nucleotide giữa gà Mông với gà Ri là thấp nhất 0,25%
(5điểm đa hình).
Mối quan hệ di truyền giữa các giống gà trên được thể hiện trên hình 3.10
Hình 3.10. Quan hệ di truyền của một số giống gà
Kết quả thu được hình 3.10. cho thấy các giống gà trên được chia thành 2
nhánh: nhánh 1 gồm giống Lương Phượng có quan hệ gần nhất với giống gà
của Nhật Bản được đăng ký với mã số AB268515, mức độ đồng nhất về
thành phần nucleotide giữa chúng rất cao 99,67%.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
51
Nhánh 2 gồm 4 giống gà Mông, Ri, Ác Tiềm và White Lơrgho trong đó gà Ri
và gà Mông có quan hệ di truyền gần, mức đồng nhất về thành phần
nucleotide đến 99,75% . Ác Tiềm và White Lơrgho có quan hệ di truyền gần
mức đồng nhất về thành phần nucleotide đến 99,34%. Nhìn chung sự sai khác
thành phần nucleotide giữa các giống gà này không nhiều.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
Trên cơ sở bước đầu nghiên cứu thành phần hóa sinh trứng của 3 giống gà
Ri, gà Mông, gà Sao và phân tích trình tự đoạn D-Loop của 2 mẫu giống gà
gốc Việt Nam gà Ri, gà Mông. Chúng tôi rút ra một số kết luận và đề nghị sau:
Kết luận
1. Tỷ lệ lòng đỏ cao nhất ở trứng gà Mông 34.82 % , thấp nhất ở gà Sao
29.67%. Tỷ lệ vật chất khô: trứng gà Sao đạt cao nhất 55,09%; trứng gà Ri
thấp nhất 50,34%.
2. Hàm lượng L tổng số và hàm lượng protein tổng số trứng 3 giống gà:
Hàm lượng lipid tổng số cao nhất ở gà Ri (37.76%); thấp nhất ở gà Mông
Nghệ An (34.33%). Hàm lượng protein tổng số Cao nhất ở trứng gà Sao và
thấp nhất ở trứng gà Mông (14,63%).
Đặc biệt ở lòng đỏ trứng gà Sao hàm lượng protein và hàm lượng lipit rất
cao (20,27%; 64,67%) cho nên trứng gà Sao được đánh giá là có chất lượng
tốt nhất trong trứng của 3 giống nghiên cứu.
3. Tách chiết và tinh sạch được DNA tổng số từ mẫu gà thuộc ba mẫu
giống gà Ri, gà Mông và gà Sao. Nhân bản thành công vùng D-loop ty thể của
ba giống gà này với kích thước khoảng 1,3 kb của 3 mẫu giống gà trên bằng
kỹ thuật PCR nhờ cặp mồi H1255 - L16725; tạo dòng phân tử sản phẩm PCR
cả 3 mẫu .
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
52
4. Xác định trình tự của vùng D-loop gồm 1220 nucleotide của hai mẫu
gà nghiên cứu và phát hiện được 16 điểm đa hình/đột biến về nucleotide giữa
các đại diện của hai mẫu giống gà nghiên cứu với trình tự chuẩn.
Mối quan hệ di truyền: Gà Ri và Mông có quan hệ di truyền gần; gà
Lergho gốc Anh và Ác tiềm gốc Trung Quốc có quan hệ gần; gà Lương
Phượng gốc Trung Quốc có quan hệ di truyền gần với giống gà gốc Nhật Bản
mã số AB268515.
Đề nghị
Trong phạm vi nghiên cứu này, với số lượng chỉ lấy từ một cá thể thuộc
mỗi giống, chúng tôi chỉ đưa ra được số liệu ban đầu về đặc điểm đa hình
vùng D-loop trên ty thể của 2 giống gà Ri và Mông thuộc loài Gallus gallus
domesticus. Để có thể đánh giá được toàn diện hơn về ý nghĩa của các vị trí
đa hình/đột biến trên vùng D-loop hoặc đưa ra được các kết luận đầy đủ hơn
về sự đa dạng DNA giữa hai chủng gà này cần phải tiến hành nghiên cứu và
phân tích trên một số lượng mẫu lớn hơn.
Tiếp tục nghiên cứu trình tự D-loop của gà Sao, và các giống gà nội, nhập
nội để xác định sự đa dạng di truyền cũng như mối quan hệ di truyền giữa các
giống gà hiện nay, nhằm cung cấp thông tin cho ngành chọn giống.
CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
Bùi Thị Kiều Vân, Nguyễn Trọng Lạng: Nghiên cứu tách vùng điều khiển
D-loop ty thể gà Ri, gà Mông và gà Sao. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại
học Thái Nguyên, 2008 tập 2, số 46, trang 67 - 69.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
53
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
1. Nguyễn Ân, Nguyễn Viết Ly, Nguyễn Văn Thiện, Nguyễn Khánh Quắc,
Trần Xuân Thọ, Hoàng Gián (1974), Di truyền động vật, NXB Nông
nghiệp Hà Nội.
2. Nguyễn Hải Hà (2000), Tạo dòng phân tử đoạn gen điều khiển AND ty thể
của hai loài gà Lôi đặc hữu Việt Nam, Khóa luận tốt nghiệp ngành công
nghệ sinh học, ĐHQG Hà Nội, trường ĐHKHTN.
3. Địch Thị Kim Hương (2006), Phân định một số chủng gà nhà (gallus gallus
domesticus)qua AND ty thể, Khóa luận tốt nghiệp, Trường ĐHKH tự nhiên,
Hà Nội.
4. Lê Đức Long (2007), Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, thành phần hóa
sinh thịt và đánh giá sự sai khác di truyền của gà Mông nuôi tại Thái
Nguyên, Luận văn thạc sĩ sinh học, trường ĐHSP Thái Nguyên, Thái
Nguyên.
5. Lê Viết Ly (2001), "Gà Ri" - Chuyên khảo Bảo tồn nguồn gen vật nuôi ở
Việt Nam, tập II Phần gia cầm, NXB Nông Nghiệp Hà Nội Tr 9-11
6. Chu Văn Mẫn (2003), Ứng dụng tin học trong sinh học, NXB ĐHQG Hà Nội.
7. Vũ Quang Ninh (2002), Nghiên cứu một số đặc điểm sinh vật học và khả
năng sản suất của giống gà xương đen Thái Hòa Trung Quốc, luận văn
thạc sỹ khoa học nông nghiệp, trường ĐH Nông Nghiệp I, Hà Nội.
8. Kim Thị Phương Oanh (1999), Ứng dụng các phương pháp sinh học phân tử
trong nghiên cứu sự khác biệt di truyền ở một số loài gà lôi Việt Nam, Luận
văn Thạc sỹ khoa học sinh học, trường ĐHSPI, ĐHQG Hà Nội, Hà Nội.
9. Trần Thị Mai Phương, (2004), Nghiên cứu khả năng sinh sản, sinh trưởng
và phẩm chất thịt của giống gà Ác Việt Nam, Luận án tiến sĩ chuyên ngành
chăn nuôi, Viện Chăn Nuôi, Hà Nội.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
54
10. Nguyễn Hoài Tao, Tạ An Bình và ctv (1985), Một số chỉ tiêu về tính năng
sản xuất và chất lượng trứng- thịt gà Ri, Tuyển tập công trình nghiên cứu
chăn nuôi 1969- 1984, NXB Nông nghệp Hà Nội, tr100 - 107.
11. Nguyễn Văn Thạch (1996), Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, cho thịt và
sinh sản của gà Ri nuôi bán thâm canh, Luận Văn thạc sỹ khoa học nông
nghiệp, Viện KHKT Nông Nghiệp Việt Nam.
12. Nguyễn Văn Trụ (2000) Nghiên cứu các đặc tính sinh học và tính năng
sản xuất của giống gà Mèo nuôi tại các nông hộ tỉnh Cao Bằng, Luận văn
thạc sỹ khoa học nông nghiệp, Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
13. Lê Đức Trình, Nguyễn Hồng Quế, Hoàng Thị Bích Ngọc (1995), Thực tập
hóa sinh, NXB Yhọc.
14. Phùng Đức Tiến, Nguyễn Thị Kim Anh (2007), “Đặc điểm sinh học của gà
Sao” Tạp chí khoa học kỹ thuật nông nghiệp NXB Nông Nghiệp. tr 4-23
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
15. Desjadins P., Morais R. (1990), ”Sequence DNA gene organisation of the
chicken mitochondrial genome, A novel gene order in higher vertebrates”,
J.Mol.Biol., 212, pp. 599-635.
16. Gilbert, A.B (1971), "The egg, ist physical and biochemical aspects",
In:domestic fowl, Bd.3, Academic press, London/newyork,1971.
17. Hillis D. M., Moritz C., Mable B. K.,1996. Molecular Systematics.
Sinauer Associates, Inc., Second edition.
18. Kimball R.T., Braun E.L., Zwarrtjes P. W., Crowe T. M. (1999), and ligon
J. D. A Molecula phylogeny of the pheasants and partridges suggests that
these lineages are not monophyletic. Mol. Phylogenet. Evol., 11(1) tr.38-54 .
19. Komiyama T., Ikeo K., Gojobori T. (2004), “The evolutionary origin of
long-crowing chicken: its evolutionary relationship with fighting cocks
disclosed by the mtDNA sequence analysis.”, Gene, 333, pp. 91 – 99.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
55
20. Krist L. (2000), Phylogeny DNA phylogeography of European parids,
Oulu university, Oulu.
21. McPherson M.J., Quirke P.(1991), Taylor G.R.PCR - A Practical
Approach. IRL Press at Oxford University Press.
22. Niu D., Fu Y., Luo J., Ruan H., Yu X. P., Chen G., Zhang Y. P. (2002),
“The origin DNA genetic diversity of Chinese native chicken breeds”,
Biochem. Gene., 40(5), pp. 163-174.
23. Fumihito A., Miyake T., Takada M., Shingu R., Endo T., Gojobori T.,
Kondo N., Ohno S. (1996), “Monophyletic origin DNA unique dispersal
patterns of domestic fowls”, Pro. Natl. Acad. Sci. USA, 93(13), pp. 6792-
6795.
24. Pereira S. L., Bakern A. J. (2004),” Low number of mitochondrial
pseudogenes in the chicken (GALLUS GALLUS) nuclear genome:
implications for molecular inference of population history DNA
phylogenetics”, BMC Evol. Biol., 4(17).
25. Randy E., Lucchini V., Hennache A. (1997), Searching for mtDNA
genetic diversity in captive Edwards’pheasant, The International
Studbook For The Edwards’pheasant (Lophura edwardsi) DNA Its
conservation, Paris, pp. 117-120.
26. Rayes A., Yang M. Y., Bowmaker M., Holt I.J. (2005), „Bidirectional
replication initiates at sites throughout the mitochondrial genome of
birds”, J. Biol. Chem., 280(5), pp. 3242 – 3250.
27. Rose, S.P (1997), Pinciples of poultry science - CaB International
Wallingford Oxon OX 108 DE, U.K, pp 36 -37.
28. Sambrook J., Russell D. W, (2001), Molecular Cloning: A labroratory
Manual, Cold Spring Harbor Labroatory Press, NewYork.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
56
29. Scott E.A. (1997), Systematic relationships of endemic Vietnamese pheasant. The
International Studbook For The Edwards's pheasant (Lophura edwardsi) And Ít
Conservation: 26 - 30.
30. Wang J., He X., Ruan J., Dai M., Chen J., Zhang Y., Hu C., Li S., Cong
L., Fang L., Liu B., Li S., Wang L., Burt D. W., Ka G., Wong S., Yu
J.,Yang H.,Wang J. (2005), “Chick VD: A sequence variation database for
the chicken genome”, Nucle Acids Res., 33(5), pp. 438-441.
31. Van Tijen, W.F (1972), "The correlation between height of thick Albumen, yolk
diameter, shape index and the position of the yol after storage", Brit. Poult Sci.
(13), pp.1.
TÀI LIỆU TIẾNG ĐỨC
32. Creger, C.R., (1965), "Verhältnis der gesättigten und ungesättigten
Fettsäuren im Hühnerei, DGW.(17),pp.231.
33. Hartfiel, W. (1968), "Einfluss der Musketägtickeit, des Alters und des
ceschlechts auf die Fettsäuenusammensetzung", Archiv.f.Gelfk (32), pp45 -52.
34. Krax Herber (1974), Geflügelproduktion,Verlag Paul Parey Hamburg und Berline,
pp 166 -196.
35. Pingel, H., H Jeroch (1980), Biologische Grundlagen der industriellen
Geflügelproduktion, VEB. Gútav Fis cher Vẻlag Jena, pp.119 - 150.
36. Vogt, H. (1969), Merkblat Japanische Wachteln.
37. http//www.ncbi.nlm.nih.gov/
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
57
PHỤ LỤC
Ảnh 1. Ri Hưng Yên (Rhy)
Ảnh 2. Mông Nghệ An (Mna)
Ảnh 3. Sao dòng trung (Sdt)
Ảnh 4. 1. Trứng gà Ri
2. Trứng gà Mông
3. Trứng gà Sao
1 2 3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
58
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 3.pdf