Kỹ thuật lai huỳnh quang tại chỗ (FISH) và các ứng dụng trong xét nghiệm, nghiên cứu

Các nhà di truyền học tế bào đã bước vào kỷ nguyên sinh học phân tử cùng với việc khởi động với các kỹ thuật lai tại chỗ (In Situ Hybridization), chúng cho phép các nhà khoa học xác định được vị trí của các trình tự DNA đặc biệt trên nhiễm sắc thể. Bắt đầu từ thí nghiệm lai tại chỗ đầu tiên năm 1969 (Gall & Pardue), rất nhiều biến thể của quy trình này đã được phát triển, nâng cao độ nhạy của kỹ thuật. Ngày nay, kỹ thuật lai tại chỗ phổ biến nhất sử dụng các đầu dò huỳnh quang để phát hiện các trình tự DNA, và quy trình thực hiện được gọi dưới cái tên Lai huỳnh quang tại chỗ- FISH (Fluorescence In Situ Hybridization). Các biến thể của kỹ thuật FISH được các nhà di truyền học tế bào sử dụng để phát hiện các bất thường về nhiễm sắc thể của bệnh nhân.

Ứng dụng trong việc định vị trình tự DNA trên nhiễm sắc thể

Năm 1953, James Watson và Francis Crick đã mô tả thành công chuỗi DNA của các sinh vật dựa trên hệ thống các liên kết hydro giữa hai mạch của một sợi xoắn kép. Ngày nay, thậm chí một đứa trẻ cũng biết adenine sẽ liên kết với thymine trên mạch DNA, và cytosine sẽ liên kết với guanine. Do có rất nhiều các liên kết hydro giữa các base này, nên chuỗi xoắn kép có một cấu trúc xác định và bền vững. Hơn nữa, nếu các liên kết hydro này bị phá vỡ dưới tác động của nhiệt hay hóa chất, chuỗi xoắn có thể sẽ tái cấu trúc lại. Khả năng tái cấu trúc này của sợi kép DNA là cơ sở nền tảng cho các phép lai phân tử.

Trong các phép lai phân tử, trình tự “nhãn” DNA hay RNA được sử dụng như một đầu do để phát hiện và định lượng các trình tự bổ sung có trong mẫu sinh phẩm. Trong những năm 1960, Joseph Gall và Mary Lou Pardue nhận thấy phép lai phân tử có thể được sử dụng để xác định vị trí các trình tự DNA trên nhiễm sắc thể. Thực tế, năm 1969, hai nhà khoa học đã công bố một công trình chứng minh các bản sao đã gắn phóng xạ của DNA ribosome có thể được sử dụng để phát hiện các trình tự DNA bổ sung trong nhân trên đối tượng nghiên cứu là trứng ếch. Do có thể quan sát được trình tự ở trạng thái nguyên bản, rất nhiều các cải tiến đã được đưa ra để tăng độ linh hoạt cũng như độ nhạy của phép lai. Đến những năm gần đây, phép lai tại chỗ được coi là một công cụ không thể thiếu trong nghiên cứu di truyền học tế bào.

Đầu dò huỳnh quang

Ngay sau công trình của Gall và Pardue, các nhãn huỳnh quang nhanh chóng thế chân các nhãn phóng xạ do chúng an toàn hơn, có độ ổn định cao và dễ phát hiện (Rudkin & Stollar,1977). Trên thực tế, đa số các kỹ thuật lai tại chỗ hiện nay đều sử dụng quy trình lai FISH. Việc phát hiện trình tự DNA đích được ví như tìm kim đáy bể, hay nói cách khác một “cây kim” DNA được vùi trong “một bể” nhiễm sắc thể. Việc nghiên cứu sẽ trở nên dễ dàng hơn nữa nếu nghiên cứu viên sử dụng các “nam châm” mạnh- trong trường hợp này, quá trình lai sẽ xảy ra khi “nam châm” gặp “cây kim” DNA, việc này cần có sự trợ giúp của đầu dò và trình tự đích (Hình 1). Trong hình, trình tự đầu dò, thường là một đoạn DNA nhân dòng, có màu đỏ, đoạn DNA đích có màu xanh. Liên kết hydro nối hai sợi của chuỗi xoắn DNA được biểu diễn bằng các đường màu đen.

Bước đầu tiên của quá trình là khiến cả bảo sao gắn huỳnh quang của trình tự dò và bản sao biến thể của trình tự dò có thể phát ra ánh sáng huỳnh quang. Sau đó, trước khi lai, cả trình tự đích và đoạn dò phải được biến tính bằng nhiệt hay hóa chất. Bước biến tính này giúp bẻ gãy các liên kết hydro cũ và hình thành các liên kết hydro mới giữa trình tự đích và đầu dò ở giai đoạn lai. Trình tự đích và đầu dò được trộn với nhau, đầu dò sẽ bổ sung đặc hiệu với một trình tự nhất định trong “bể” nhiễm sắc thể. Nếu đầu dò thực sự có thể phát huỳnh quang thì nó sẽ được phát hiện ở vị trí lai. Ngoài ra, để có thể quan sát được sản phẩm lai hình thành từ đầu dò và tình tự đích, người sử dụng cần có các kính hiển vi huỳnh quang để quan sát.

Khi thiết kế thí nghiệm lai FISH, người sử dụng cần cân nhắc về độ nhạy và độ phân giải cần thiết cho thí nghiệm để lựa chọn các thiết bị phù hợp. Độ nhạy phụ thuộc rất nhiều vào khả năng tụ sáng của các kính hiển vi đặc biệt, độ nhạy càng cao thì càng có khả năng phát hiện được các trình tự đích có kích thước nhỏ. Độ phân giải tương đương với khả năng phân biệt hai điểm trên chiều dài nhiễm sắc thể. Các kính hiển vi quang học bình thường không thể cho độ phân giải nhỏ hơn 200-250 nm, đây là giới hạn quan sát của phổ ánh sáng nhìn thấy. Ngoài ra, nghiên cứu viên còn cần cân nhắc lựa chọn thời điểm lai, nhiễm sắc thể ở kỳ giữa có kích thước lớn gấp hàng ngàn lần nhiễm sắc thể ở kỳ trung gian, như vậy, chỉ cần một thấu kính có độ phóng đại x10 là có thể quan sát được DNA bằng mắt thường.

Sử dụng lai FISH để phát hiện vị trí của gen

Phép lai FISH là một công cụ đắc lực để xác định vị trí của trình tự DNA nhân dòng trên nhiễm sắc thể ở kỳ giữa. Hình 2a là kết quả của phép FISH tối ưu. Băng đỏ là vị trí lai của hai nhiễm sắc thể tương đồng. Các thí nghiệm cho thấy mỗi băng đỏ thực tế bao gồm hai điểm, tương ứng với hai nhiễm sắc tử chị em trong nhiễm sắc thể nguyên phân. Các kỹ thuật viên có kinh nghiệm có thể sử dụng dữ liệu từ phép lai cũng như từ vị trí trình tự dò để biết được các gen có trên nhiễm sắc thể.

Về mặt lịch sử, FISH và các phép lai tại chỗ khác là công cụ đem đến sự thành công trong dự án lập bản đồ gen người. Kết quả từ các thí nghiệm sẽ được liên kết và lưu lại trong một cơ sở dữ liệu, và các thông tin này sẽ được sử dụng khi phân tích trình tự gen. Ngày nay, khi dự án giải trình tự gen người đã hoàn thành, các nhà khoa học ít khi sử dụng kỹ thuật lai tại chỗ chỉ để xác định vị trí gen trên nhiễm sắc thể, thay vào đó, hiện nay kỹ thuật lai FISH đang được sử dụng trực tiếp trong công tác chẩn đoán lâm sàng tại các bệnh viện.

Chẩn đoán các bất thường trên nhiễm sắc thể bằng kỹ thuật lai FISH và kỹ thuật lập Nhiễm sắc thể đồ (Karyotype)

FISH và các kỹ thuật lai tại chỗ khác là một bước quan trọng trong quy trình chẩn đoán các bất thường trên nhiễm sắc thể, bao gồm các đột biến mất đoạn, lặp đoạn, chuyển đoạn. Hình 2b cho chúng ta thấy một ví dụ về việc sự kết hợp giữa hai kỹ thuật lai FISH và lập Nhiễm sắc thể đồ để phân tích đột biến chuyển đoạn ở bệnh nhân. Các đầu do tương ứng với gen trên nhiễm sắc thể 19, được dự đoán là chứa các điểm đứt chuyển đoạn. Ba vùng lai xuất hiện trên ảnh huỳnh quang, một ô tương ứng với bản sao bình thường của nhiễm sắc thể 19 (nl19), hai ô khác tương ứng với các biến đổi của nhiễm sắc thể 11 và 19 do đột biến chuyển đoạn gây ra. Do đó, kỹ thuật viên có thể sử dụng dữ liệu từ điểm đứt trên nhiễm sắc thể 19 để xác định các nhiễm sắc thể thứ cấp do đột biến sinh ra.

Sử dụng kỹ thuật lai FISH để phân tích nhiễm sắc thể ở kỳ trung gian

Nhờ sự trợ giúp của kỹ thuật lai FISH, các nhà di truyền học tế bào có thể phân tích nhiễm sắc thể ngay ở kỳ trung gian cũng như ở kỳ giữa. Đây là một tiến bộ về mặt kỹ thuật, kỹ thuật viên không cần phải nuôi cấy tế bào trong nhiều ngày, thậm chí nhiều tuần trước khi nhiễm sắc thể có thể được phân tích. Hơn nữa, phép lai FISH có thể được sử dụng để phân tích nhiễm sắc thể từ mẫu bệnh phẩm như mẫu mô u rắn. Một đặc điểm hữu ích nữa của kỹ thuật này là các nhà khoa học hoàn toàn có thể điều khiển cùng lúc nhiều vị trí gắn khác nhau nếu các đầu dò được gắn các nhãn huỳnh quang khác nhau.

Hình 3 là một ví dụ về việc sử dụng kỹ thuật lai FISH trong phát hiện các bất thường nhiễm sắc thể. Hình cho thấy nhân ở kỳ trung gian của một bệnh nhân mắc bệnh Charcot-Marie-Tooth (CMT) type 1A. Bệnh này do đột biến lặp đoạn trên nhiễm sắc thể 17 gây ra, gen bị đột biến mã hóa cho một protein có trong bao myelin bao quanh sợi thần kinh. Tế bào của bệnh nhân được lai với đầu dò nhãn đỏ tương ứng với một trình tự có vùng lặp, cùng với một đầu dò xanh tương ứng với một trình tự trên nhiễm sắc thể 17 nằm ngoài vùng lặp. Từ hai tín hiệu xanh, ta có thể quan sát thấy hai bản sao của nhiễm sắc thể 17 có trong nhân. Một bản là trạng thái thường, trong khi bản thứ 2, der(17), chứa vùng lặp.

Một ứng dụng khác của kỹ thuật lai FISH ở kỳ trung gian là nhuộm, hay tô màu các nhiễm sắc thể đặc biệt để thu các thông tin về sự tổ chức nhiễm sắc thể trong nhân. Hình 2a cho chúng ta thấy hình ảnh nhân ở kỳ trung gian được nhuộm với các chất nhuộm nhiễm sắc thể đặc biệt. Bằng cách phối hợp các đầu dò nhiễm sắc thể đặc biệt với các kháng thể, các nhà khoa học có thể sử dụng kỹ thuật lai FISH để cung cấp một cái nhìn mới về “kiến trúc nhân”.

Các ứng dụng khác của phép lai FISH trong xét nghiệm lâm sàng và nghiên cứu

Các ứng dụng mới của kỹ thuật lai FISH sẽ tiếp tục được phát triển. Ví dụ, các nhà di truyền học tế bào ngày nay có thể sử dụng phép lai ghép gen so sánh (CGH- comparative genomic hybridization) để phát hiện sự sai khác về số lượng, hay sự biến đổi về số lượng các bản sao của gen trên nhiễm sắc thể. Gần đây, các nhà khoa học còn tăng độ phân giải của kỹ thuật lai FISH bằng cách sử dụng các sợi chất nhiễm sắc hay các microarray như một đối tượng đích. Với các công cụ trên, ngành di truyền học tế bào có thể mở rộng phạm vi nghiên cứu từ quy mô nhiễm sắc thể tới các đoạn DNA nằm trên nhiễm sắc thể.

Biên dịch: Phạm Ngọc Sơn

Nguồn tham khảo:

Nature Education: "Fluorescence In Situ Hybridization (FISH)"

Thụ thể HER2 trong xét nghiệm ung thư vú

Các gen mã hóa cho rất nhiều protein cần thiết cho hoạt động sống của tế bào. Một số gen và protein có thể ảnh hưởng đến quá trình hình thành ung thư vú. Các tế bào ung thư từ mẫu mô có thể được kiểm tra để xem các gen ung thư ở trạng thái bình thường hay không, ngoài ra, các protein cũng là một đối tượng để xét nghiệm chẩn đoán ung thư.

Thụ thể yếu tố phát triển biểu mô người 2 (HER2- human epidermal growth factor receptor 2) là một trong các gen đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển ung thư vú. Gen mã hóa cho một protein cùng tên là HER2, đây là một thụ thể của tế bào vú. Bình thường, thụ thể HER2 giúp kiểm soát quá trình sinh trưởng của tế bào vú, cũng như phân chia và sửa chữa các thương tổn. Nhưng khoảnh 25% tế bào ung thư vú, gen HER2 không hoạt động đúng chức năng của nó và tạo ra rất nhiều bản sao (được gọi là sự khuếch đại gen HER2). Tất cả các gen HER2 được tạo ra tiếp tục mã hòa cho thụ thể HER2 và tạo nên sự biểu hiện quá mức cần thiết. Điều này khiến cho tế bào vú sinh trưởng và phân chia một cách mất kiểm soát.

Các tế bào ung thư vú với gen HER2 bị khuếch đại hay thụ thể HER2 biểu hiện quá mức cần thiết được gọi là HER2 dương tính và được ghi trong bệnh án. Các tế bào ung thư vú HER2 dương tính có xu hướng sinh trưởng và lan rộng nhanh hơn các tế bào ung thư HER2 âm. Tuy nhiên, hiện nay chúng ta đã có các loại thuốc đặc hiệu cho bệnh ung thư HER2 dương tính.

Hiện nay, ở các bệnh viện, việc xét nghiệm HER2 được thực hiện dựa trên bốn loại kỹ thuật:

• Hóa mô miễn dịch (IHC- ImmunoHistoChemistry): Xét nghiệm IHC sẽ phát hiện khi có quá nhiều protein HER2 trong  các tế bào ung thư. Kết quả của xét nghiệm này thường được biểu diễn dưới dạng các con số: 0 (âm tính), 1+ (vẫn âm tính), 2+ (nguy cơ cao), 3+ (dương tính- hay phát hiện sự biểu hiện quá mức của thụ thể HER2);
• Lai huỳnh quang tại chỗ (FISH- Fluorescence In Situ Hybridization): Lai FISH sẽ phát hiện khi có quá nhiều bản sao gen HER2 trong tế bào ung thư. Kết quả phép lai này thường được biểu diễn dưới hai dạng là âm tính và dương tính, tương đương với việc có sự khuêch đại của gen HER2 hay không;
• Xét nghiệm SPoT-Light HER2 CISH (Subtraction Probe Technology Chromogenic In Situ Hybridization): Xét nghiệm này tương đương với phép lai FISH, nó phát hiện việc có quá nhiều bản sao gen HER2 trong tế bào ung thư. Kết quả của xét nghiệm thường được ghi dưới dạng âm tính (không có sự khuếch đại gen HER2) và dương tính (có sự khuếch đại gen HER2);
• Xét nghiệm Inform HER2 Dual ISH (Inform Dual In Situ Hybridization): Tương tự như hai xét nghiệm ở trên, xét nghiệm này phát hiện sự khuếch đại không cần thiết của gen HER2 và cũng được trả dưới dạng kết quả âm tính và dương tính.

Việc biết trạng thái HER2 của bệnh nhân là cực kỳ quan trọng. Thông thường, chỉ các bệnh nhân ung thư có kết quả xét nghiệm IHC 3+, FISH, SPoT-Light HER2 CISH và Inform HER2 Dual ISH dương tính mới được điều trị với các thuốc đặc hiệu cho HER2. Kết quả xét nghiệm IHC 2+ chỉ được xem là bệnh nhân có nguy cơ mắc HER2 dương tính cao và cần phải có thêm các xét nghiệm mô khác để đưa ra kết luận cuối cùng.

Các nghiên cứu đã chứng minh rằng các bệnh nhân ung thư vú với trạng thái HER2 dương tính có thể quay lại âm tính sau một khoảng thời gian. Ngược lại, HER2 âm tính cũng có thể phát triển thành dương tính sau một thời gian nhất định. Nếu bệnh nhân ung thư vú tái nhiễm với trạng thái bệnh nặng hơn, bác sĩ nên thực hiện lấy sinh thiết và xét nghiệm lại trạng thái HER2.

Độ chính xác của xét nghiệm HER2

Các nghiên cứu cho thấy kết quả xét nghiệm HER2 có thể sai. Điều này có thể được giải thích do các phòng thí nghiệm khác nhau có những quy chuẩn để đánh giá tình trạng HER2 âm tính và dương tính tính khác nhau. Mỗi một nhà bệnh học cũng có thể sử dụng các tiêu chuẩn riêng để đánh giá kết quả xét nghiệm. Trong đa số các trường hợp khi kết quả thu được không rõ ràng, như ở xét nghiệm IHC là 2+, rất khó để xác định chính xác bệnh nhân âm tính hay dương tính và cần phải thực hiện thêm các xét nghiệm khác để đưa ra kết luận cuối cùng.

Ngoài ra, trong một số trường hợp, mẫu mô lấy sinh thiết ở vùng này cho kết quả HER2 dương tính nhưng mẫu thu được ở vùng khác lại cho HER2 âm tính.

Việc thiếu chính xác trong xét nghiệm có thể dẫn đến việc bệnh nhân ung thư vú không được điều trị đúng phương pháp. Nếu phần lớn khối u là HER2 dương tính nhưng các kết quả xét nghiệm lại cho âm tính, các bác sĩ không nên khuyên điều trị bằng Herceptin hay Tykerb. Tuy nhiên, trong trường hợp ngược lại, nếu phần lớn khối u là HER2 âm tính nhưng kết quả xét nghiệm lại là dương tính thì bác sĩ có thể cho bệnh nhân điều trị bằng Herceptin hay Tykerb.

Điều trị bệnh ung thư vú HER2 dương tính

Có một số phương pháp điều trị đặc hiệu đối với bệnh nhân ung thư vú HER2 dương tính. Thuốc hay được sử dụng nhất là Herceptin(danh pháp hóa học: trastuzumab), có thể được sử dụng trước và sau khi phẫu thuật, chất này sẽ tấn công các thụ thể HER2 trên tế bào ung thư vú và ngăn chặn chúng tiếp nhận các tín hiệu kích thước tăng sinh. Bằng cách chặn dòng tín hiệu, Herceptin còn giúp làm chậm hoặc thậm chí là dừng quá trình phát triển khối u. Hơn nữa, Herceptin còn báo hiệu cho hệ thống miễn dịch của cơ thể đến và tiêu diệt các tế bào ung thư, điều này rất hữu ích trong quá trình điều trị bệnh.

Một phương pháp khác để điều trị ung thư vú HER2 dương tính là sử dụng Tykerb (danh pháp hóa học: lapatinib). Tykerb sẽ tác động tới các protein, từ đó làm rối loạn việc tế bằng tăng sinh.

Biên tập: Phạm Ngọc Sơn

Nguồn tham khảo:

Breastcancer.org: "Your Guide to the Breast Cancer Pathology Report"

Tách chiết DNA bằng hạt từ

Giải trình tự gene và phân tích sinh học phân tử đã trở thành một tiêu chuẩn trong nghiên cứu sinh học và cũng là điều kiện cần thiết để có thể công bố trên các tạp chí khoa học. Ngoài lĩnh vực nghiên cứu, việc tinh sạch DNA cũng là một thao tác cơ bản trong phân tích pháp y. Do đó, các nhà khoa học đã thiết kế ra một phương pháp giúp tách chiết DNA và RNA nhanh, chất lượng cao từ các mẫu sinh phẩm.

Kề từ công bố đầu tiên của Friederich Miescher năm 1869, hiểu biết của con người về vật liệu di truyền ngày càng tăng. Ban đầu, việc tinh sạch rất đơn giản, chỉ đơn giản là kết tủa DNA trong môi trường acid và hòa tan trong dung dịch alkaline, quy trình này được thực hiện đến năm 1953, khi cấu trúc DNA được làm sáng tỏ bởi Watson và Crick, lúc bấy giờ, người ta mới chú ý đến việc phát triển quy trình tinh sạch DNA.

Việc tách chiết DNA cơ bản gồm ba bước: phá màng (disruption/lysis), loại protein và tạp chất, thu hồi DNA. Bước đầu của quy trình, phá màng nhân và màng tế bào được thực hiện một cách “cơ học”. Mô được để đông lạnh trong ni-tơ lỏng, việc sốc nhiệt dẫn đến sự tan vỡ của các siêu cấu trúc và phá hủy màng tế bào. Dịch mẫu sau đó được hòa tan trong các dung môi và muối để loại bỏ các protein không mong muốn, bất hoạt DNAses và thu hồi DNA trong dung dịch đêm. Dung môi hữu cơ phenol- chloroform được sử dụng để cô đặc DNA ở pha ưa nước. Dung dịch này được thu lại, ly tâm và rửa đến khi thu hồi được DNA. Ở các hệ thống ban đầu, DNA được kết tủa dưới dạng hạt ở đáy ống và có thể hòa tan và sử dụng. Với mục đích cuối cùng là tăng sản lượng và chuẩn hóa quy trình giữa các phòng thí nghiệm, các hệ thống sử dụng hệ thống chiết pha rắn được phát triển. Hiện nay, các bộ kit thương mại sử dụng hỗn hợp các dung môi và cột chiết pha rắn được sử dụng rộng rãi nhằm tách và tinh sạch DNA và RNA.

Cột chiết trong các kit thương mại chứa mạng lưới silica, các hạt thủy tinh, diatomit hay nhựa thay đổi anion. DNA và RNA sẽ bám lên cột trong khi protein và các tạp chất khác được rửa bằng ethanol. Sau các bước rửa và ly tâm, nucleic acid được thu lại trong dung môi là nước. Trong các bộ kít thương mại, DNA được tách một cách dễ dàng, nhanh và có chất lượng cao. Tuy nhiên, quy trinh thực hiện tách chiết cần rất nhiều đệm, dung môi, ly tâm nhiều lần, tốn nhiều thời gian để hoàn thiện. Đê khắc phục các nhược điểm này, các nhà khoa học đã phát triển phương pháp tinh sạch DNA bằng hạt từ.

Một bằng sáng chế của Hoa Kỳ với tiêu đề: “Tinh sạch và tách chiết DNA sử dụng hạt từ” được công bố năm 1998. Ban đầu, công nghệ tách chiết từ sử dụng các hạt với lõi sắt oxit được bọc silane. Bề mặt hạt sẽ liên kết với các phân tử có chứa acid carboxylic tự do. Do nồng độ muối xác định cường độ liên kết giữa các nhóm chức và nucleic acid nên người dùng có thể điều khiển khả năng liên các phân tử. Ở nồng độ muối thích hợp, nucleic acid sẽ bám trên bề mặt hạt từ. Sau đó, nam châm bên ngoài ống sẽ tạo một từ trường bên ngoài, các hạt từ đã gắn nucleic acid sẽ bị từ trường này tác động và bám trên thành ống. Một biến thể khác cũng được sử dụng là từ trường sẽ chạy dọc theo chiều dài ống, các hạt từ lúc này sẽ bị kéo xuống đáy ống. Trong cả hai phương pháp, từ trường được giữ ổng định trong khi protein và các tạp chất khác vẫn có thể được rửa đi. Sau bước rửa, DNA và RNA được tách khỏi các hạt từ bằng cách sử dụng đệm tách. Sản phẩm của quá trình này có thể được đem đi định lượng và phân tích. Ưu điểm của phương pháp sử dụng hạt từ là không cần phải ly tâm, không cần nhiều thiết bị phụ trợ.

Trong những năm gần đây, có rất nhiều phương pháp mới được phát triển dựa trên cơ sở phương pháp tách chiết bằng hạt từ ban đầu. Các hạt từ có thể được làm từ nhựa tổng hợp, thủy tinh xốp hay các kim loại khác có tính chất tương tự như sắt oxit. Các hạt có thể được phủ các nhóm chức hay thậm chí là không cần phủ. Sự phát triển của các hạt từ không cần bọc được ưu tiên phát triển do chúng có diện tích bề mặt lớn hơn các hạt từ được bọc các nhóm chức bên ngoài, do đó tăng độ tiếp xúc với nucleic acid. Hơn nữa, các hạt từ không có vỏ có độ nhạy với từ trường cao hơn.

Rõ ràng, phương pháp tách chiết DNA sử dụng hạt từ có những cải tiến hơn so với các kỹ thuật tách chiết phụ thuộc vào ly tâm và đặc biệt là chúng thích hợp để phát triển thành các hệ thống tự động hoàn toàn. Ưu điểm của các hệ thống này là công suất lớn, có thể làm nhiều mẫu một lúc, thời gian thực hiện ngắn.

Với những ưu điểm của mình, rõ ràng rằng phương pháp tách chiết sử dụng hạt từ sẽ rất hữu ích cho các nhà khoa học trong việc giải các bài toán hóc búa về phân tử dựa trên sự quan sát kiểu hình. Phân tích di truyền và vận dụng chúng là một hướng đi của tương lai, và việc sử dụng từ trường để tách chiết DNA và RNA sẽ trở thành một công cụ không thể thiếu trong nghiên cứu.

Biên dịch: Phạm Ngọc Sơn

Tài liệu tham khảo:

[1] Sepmag: www.sepmag.eu/

[2] DNA purification and isolation using magnetic particles. A Hawkins, T.

http://www.google.com/patents/US5705628. 1998. Google Patents.

[3] Tan SC, Yiap BC: “DNA, RNA, and Protein Extraction: The Past and The Present”, Journal of Biomedicine and Biotechnology, 2009;2009:574398

[4] Z.M. Saiyed, C. Bochiwal, H. Gorasia, S.D. Telang, C.N. Ramchand: “Application of magnetic particles (Fe3O4) for isolation of genomic DNA from mammalian cells”, Analytical Biochemistry, Volume 356, Issue 2, 15 September 2006, Pages 306-308.

Xét nghiệm Alkaline Phosphatase (ALP) trong máu

Xét nghiệm Alkaline Phosphatase nhằm mục đích kiểm tra hàm lượng enzyme ALP trong máu. Đây là một trong các xét nghiệm thường quy và được thực hiện tại các bệnh viện, phòng khám. Khi kết quả cho thấy trong máu có hàm lượng ALP bất thường thì bạn có thể đã gặp các vấn đề về gan và xương. Tuy nhiên, chỉ số này cũng góp phần phát hiện các khối u thận, suy dinh dưỡng hay một số bệnh truyền nhiễm nghiêm trọng. Khoảng giá trị ALP bình thường sẽ phụ thuộc vào lứa tuổi, nhóm máu và giới tính.

Đầu tiên, bạn cần hiểu Alkaline Phosphatase là gì? Đây là một enzyme trong máu giúp phá hủy các protein trong cơ thể, chúng tồn tại ở các dạng khác nhau và phụ thuộc vào cơ quan nào sinh ra chúng. Phần lớn ALP sinh ra ở gan, một số khác được sản xuất tại tủy xương, ruột và thận. Ở sản phụ, ALP còn có thể được tổng hợp ở nhau thai.

Vậy chỉ số ALP cho biết gì về cơ thể bạn? Xét nghiệm ALP trong máu nhằm mục đích đánh giá hoạt động chức năng gan và kiểm tra liệu có vấn đề với xương của bạn hay không. Đối với gan, kiểm tra nồng độ ALP là một phần trong xét nghiệm chức năng gan cơ bản. Khi gan bị tổn thương hay bị bệnh, bạn có thể gặp phải các triệu chứng như vàng da, mắt, đau bụng, buồn nôn và nôn. Xét nghiệm ALP là một bước rất quan trọng trong việc chẩn đoán các bệnh như viêm gan, xơ gan, viêm túi mật, tắc ống dẫn mật. Đối với xương, xét nghiệm ALP rất hữu ích trong việc phát hiện các bệnh như còi xương (xương yếu do thiếu Can-xi, phosphate, vitamin D), nhuyễn xương (xương mềm do thiếu vitamin D) và bệnh Paget (rối loạn tổng hợp xương do cơ thể gặp vấn đề về cân bằng giữa tạo xương và hủy xương). Ngoài ra, chỉ số ALP trong máu còn giúp đánh giá sự thiếu hụt vitamin D của cơ thể, sự có mặt của các khối u hay bất thường trong phát triển xương.

Trước khi lấy máu xét nghiệm ALP, bạn không cần phải kiêng ăn bất kỳ thứ gì, tuy nhiên, không nên ăn nhiều trước khi lấy máu, việc này có thể làm ảnh hưởng đến kết quả xét nghiệm. Bên cạnh đó, bạn cũng nên thông báo với bác sĩ về các loại thuốc bạn đang sử dụng do một số loại thuốc chứa các chất làm thay đổi hàm lượng ALP trong máu.

Khi có kết quả, bác sĩ có thể sẽ thông báo với bạn là có nên làm thêm các xét nghiệm khác không, theo Cigna (2010), ngưỡng bình thường của ALP trong máu người trưởng thành là từ 25 đến 100 đơn vị trên một lít máu còn đối với trẻ nhỏ là 350 đơn vị trên một lít máu. Đối với phụ nữ mang thai, giá trị này có thể tăng lên do ALP được sinh ra ở nhau thai. 

Nếu hàm lượng ALP trong máu cao bất thường, chứng tỏ bạn có thể đã mắc các bệnh về gan, túi mật chẳng hạn như viêm gan, xơ gan, ung thư gan, viêm túi mật hay tắc ống dẫn mật, hoặc các bệnh về xương như còi xương, nhuyễn xương, bệnh Paget, ung thư xương hay các bất thường về hoạt động chức năng tuyến cận giáp. Trong một số trường hợp, lượng cao ALP trong máu còn cho thấy các vấn đề về tim mạch, ung thư thận hay nguy hiểm hơn là nhiễm trùng huyết. Trong trường hợp, máu của bạn có nồng độ ALP thấp dưới ngưỡng bình thường thì có thể bạn bị suy dinh dưỡng hoặc thiếu vitamin, khoáng chất.

Biên dịch: Phạm Ngọc Sơn

Nguồn tham khảo:

Healthline: http://www.healthline.com

Cigna: http://www.cigna.com

Công nghệ Peltier

Mặc dù hiện tượng cảm ứng điện nhiệt đã được phát hiện hơn 150 năm về trước nhưng nó chỉ được áp dụng vào các thiết bị, máy móc trong khoảng mười năm trở lại đây. Ban đầu, các bộ làm mát nhiệt điện (TECs) được phát triển song song trên cả hai lĩnh vực là điện và quang, đặc biệt là hiển vi điện tử và công nghệ laser.  Nhờ các bộ làm mát này, lĩnh vực hiển vi điện tử đã đạt được các bước tiến đặc biệt quan trọng như đi-ốt laser, đi-ốt siêu quang (superluminescent diodes), các loại cảm biến quang học (DPSS, CCD, FDA và các loại khác).

Về lý thuyết, sự chênh lệch nhiệt độ tại khoảng trống giữa hai chất dẫn điện tạo ra một dòng điện, và ngược lại, nếu có dòng điện chạy trong hai bản cực thì cũng tạo ra sự chênh lệch nhiệt động giữa chúng. Hiện tượng này được đặt theo tên của nhà khoa học người Pháp đã phát hiện ra nó năm 1934 là Jean Peltier (1785-1845). Dựa trên nguyên tắc này, người ta đã tạo ra các module làm mát nhiệt điện. Trái với lý thuyết của Joul, nhiệt năng tỷ lệ thuận với bình phương điện tích:

Q=RI²

Nhiệt Peltier (Q_p) sẽ phụ thuộc vào cường độ dòng điện cũng như điện tích theo một đường tuyến tính:

Q_p=P.q

Trong đó q là điện tích đi qua khoảng trống giữa hai bản dẫn điện (q=I.t); P là hệ số Peltier, hệ số này đặc trưng cho từng vật liệu và có thể được tính theo công thức:

P=α.T

Với α là hệ số Seedbeck được tính dựa trên khả năng tương tác của vật liệu, đặc tính cũng như nhiệt độ của chúng. T là nhiệt độ tính theo thang Kelvins.

Một module nhiệt điện được cấu thành từ một cặp nhiệt điện (các chân bán dẫn loại N và P), chúng là các đường nối điện giữa hai bản cực song song và được cố định bởi các chân hàn. Xét về cấu tạo cụ thể, một module nhiệt điện thường gồm các phần:

-          Ma trận điều hòa module, các Pellet, chúng thường là các chất bán dẫn như bismuth telluride (BiTe), antimony telluride hay các chất khác, trong đó BiTe được sử dụng chủ yếu trong các bộ làm mát nhiệt điện.

-          Các tấm gốm tạo nên hình dáng cho module đồng thời cũng là điểm tựa cho toàn bộ hệ thống. Chúng phải tuân theo các quy chuẩn rất nghiêm ngặt về khả năng cách điện nhưng phải có khả năng dẫn nhiệt tốt, các tấm gốm có pha nhôm oxit (Al₂O₃) được sử dụng khá phổ biến do chúng có khả năng dẫn nhiệt tốt song lại có chi phí thấp. Các loại gốm khác có pha nhôm nitrite (AlN) và beryllium oxit (BeO) cũng được sử dụng tương đối nhiều, mặc dù chúng có khả năng dẫn nhiệt tốt hơn gấp năm đến bảy lần so với Al₂O₃nhưng chúng lại có giá thành cao hơn hẳn. Hơn nữa, công nghệ sử dụng BeO thường khá độc hại.

-          Các tấm dẫn điện liên kết các pellet với nhau. Nhiều dòng thiết bị làm mát nhiệt điện sử dụng các tấm film làm chất dẫn điện (cấu trúc gồm nhiều lớp đồng mỏng) và đặt trên các tấm gốm. Đối với các thiết bị có kích thước lớn và công suất cao, chúng được làm từ các tấm đồng nhằm làm giảm điện trở.

Hoạt động

Bộ làm mát điện nhiệt được mô tả bởi các thông số hoạt động tối đa với nhiệt độ cao (T₁). Thường thì họ sử dụng các thông số sau:

ΔTmax: Nhiệt độ khác biệt tối đa tại thời điểm tải nhiệt Q=0

Qmax: khả năng làm mát tối đa ứng với ΔTmax=0

Imax: điên tích của thiết bị ứng với ΔTmax

Umax: Hiệu điện thế tới đa tại ΔTmax

Nhà sản xuất thường chế tạo các thiết bị với nhiệt độ hoạt động ở 27⁰C trong chân không hoặc 50⁰C trong môi trường Ni-tơ.

Đồ thị hoạt động tiêu chuẩn: Đây là thông số kỹ thuật quan trọng của một bộ làm mát điện nhiệt gồm các đồ thị mô tả mối quan hệ giữa Imax, Umax, Qmax và ΔTmax. Các thông số hoạt động và các đồ thị hoạt động tiêu chuẩn được ghi lại bởi nhà sản xuất tại nhiệt độ 300⁰K và trong môi trường chân không.

Đồ thị hoạt động tối ưu: Đây là các thông số kỹ thuật của thiết bị khi hoạt động với hiệu suất tối đa.

Hệ số chất lượng: Các thông số khác như độ dẫn nhiệt, điện trở và hệ số Seebeck là các thông số quan trọng nhằm mô tả đặc tính của vật liệu chế tạo nhưng chúng lại không được liệt kê trong bảng thông số kỹ thuật của các bộ làm mát nhiệt điện thương mại. Để mô tả chúng, người ta sử dụng đại lượng Z:

Z = (α²)/(kR)

Z thường dao động trong khoảng 2,5 – 3,2 x 10^-3 K^-1. Sau khi  biết được giá trị Z, người ta có thể ước lượng ΔTmax của một bộ làm mát một tầng nhờ công thức

ΔTmax = (1/2).Z.T₀²

Tuổi thọ: Các dòng bộ làm mát nhiệt điện thương mại thường có tuổi thọ khá dài, từ 250,000 đến 350,000 giờ sử dụng trong điều kiện bình thường. Các con số này phụ thuộc rất lớn vào công nghệ chế tạo và vật liệu chế tạo. Trong nhiều lĩnh vực, bộ làm mát nhiệt điện là một bộ phận thiết yếu do chúng có thể điều chỉnh nhiệt độ và khả năng hoạt động của máy, đây là lý do vì sao việc kiểm tra tuổi thọ của bộ làm mát nhiệt điện luôn được xem trọng trong quá trình sản xuất.

Lựa chọn module nhiệt điện:

Việc lựa chọn module nhiệt điện dựa trên các thông số hoạt động như:

-          ΔT: Biên độ nhiệt độ hoạt động

-          Q: Khả năng làm lạnh

-          I: Điện tích hoạt động

-          U: Điện thế hoạt động

Phụ thuộc vào các nhóm (đơn tầng hay đa tầng), có các loại module với các khả năng làm lạnh khác nhau. Khả năng làm lạnh phụ thuộc vào số pellet sử dụng cũng như hình dạng cấu tạo của module. Đối với các dòng module có pellet ngắn, chúng có khả năng làm mát cao nhưng lại tiêu thụ điện nhiều và điện tích hoạt động cũng cao. Các dòng có pellet nhỏ thì biên độ nhiệt thay đổi cao và tiêu thụ ít điện năng hơn nhưng khả năng làm mát lại tương đối thấp. Nếu xem xét một cách nghiêm ngặt nguồn điện cung cấp, việc lựa chọn module sẽ trở nên phức tạp hơn nhiều.

Tháp làm mát (module đa tầng)

Trên thực tế, tuổi thọ sử dụng của các linh kiện nhiệt điện lạnh phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như cách thức thiết kế tháp, vật liệu sử dụng để tạo khả năng tiếp xúc nhiệt tố cũng như tối thiểu hóa sự kháng nhiệt.

Tháp cơ khí: module nhiệt điện được đặt giữa hai vùng chênh lệch nhiệt độ. Thiết kế dạng sandwich được cố định bởi các đinh vít hay bằng các phương thức cơ khí khác. Kỹ thuật này cho phép lắp ráp tháp làm mát một cách nhanh chóng cũng như thuận tiện cho việc tháo rời khi cần thiết, do đó chúng được sử dụng để tạo các bộ làm mát kích thước lớn.

Tháp hàn: Đây là phương pháp chế tạo phổ biến nhằm tạo các bộ làm mát kích thước nhỏ. Phương pháp này tạo cho module một lớp vỏ kim loại bề mặt (mặt nóng và mặt lạnh). Khi hàn, bộ làm mát nhiệt điện được đốt nóng trong thời gian ngắn ở nhiệt độ rất cao. Do đó, điểm nóng chảy phần hàn bên ngoài phải luôn thấp hơn phần hàn bên trong của module và thời gian hàn cần thu lại càng ngắn càng tốt để giảm thời gian quá tải nhiệt. Thông thường, phương pháp này không được áp dụng cho việc tạo các thiết bị có kích thước quá 18 mm do chúng có thể gây quá tải nhiệt, trong trường hợp bắt buộc, nhà chế tạo phải lựa chọn vật liệu một cách cẩn trọng.

Tháp dán: đây là phương pháp được sử dụng rất phổ biến do tính đơn giản của nó. Thông thường, các cầu epoxy sẽ được lấp đầy bởi các chất có tính dẫn nhiệt cao như bột than chì, bạc, silicon nitrite (SiN), hoặc các chất khác. Tuy nhiên, cần rất thận trọng khi chọn vật liệu, đối với một số cầu epoxy có nhiệt độ hoạt động thấp, không nên dùng chúng làm linh kiện trong các máy có nhiệt độ hoạt động cao. Đây cũng không phải một phương pháp thích hợp cho các lĩnh vực cần độ chân không cao do cầu epoxy có thể tạo ra sự dò khí.

Biên dịch: Phạm Ngọc Sơn

Nguồn:

TEC Microsystems: http://www.tec-microsystems.com/EN/Home.html

Lý thuyết trò chơi trong tiến hóa

1.       Lịch sử hình thành

R.A.Fisher được xem là người đầu tiên áp dụng lý thuyết trò chơi vào sinh học tiến hóa (The Genetic Theory of Nature Selection- Tạm dịch “Lý thuyết di truyền của chọn lọc tự nhiên” (1930)), trong công trình của mình, ông đã cố gắng thử giải thích sự cân bằng về tỷ lệ giới tính trong quần thể động vật có vú. Một vấn đề được đặt ra là vì sao tỷ lệ giới tính luôn cân bằng hoặc xấp xỉ vậy, không bao giờ có sự chênh lệch quá lớn về một giới nào đó. Fisher thấy rằng việc tính toán số cá thể trong quần thể phù hợp để thu được con số mong muốn ở đời cháu phụ thuộc rất lớn vào sự phân bố giới tính trong quần thể ban đầu. Khi số lượng cá thể cái trong quần thể tăng mạnh thì kéo theo đó, số lượng cá thể đực cũng tăng cao và ngược lại. Fisher chỉ ra rằng, trong các trường hợp cụ thể, động học tiến hóa (evolutionary dynamics) thường dẫn đến sự cân bằng giới tính. Thực tế cho thấy rằng, sự cân bằng quần thể phụ thuộc rất lớn vào tần số giới tính trong quần thể ban đầu.

Các luận cứ của Fishers cho rằng có thể sử dụng lý thuyết trò chơi để giải thích các vấn đề. Năm 1961, R.C.Lewontin lần đầu áp dụng lý thuyết trò chơi vào sinh học tiến hóa trong công trình “Tiến hóa và các nguyên lý trò chơi”. Năm 1972, Maynard Smith đã đưa ra khái niệm chiến lược tiến hóa bền vững (Evolutionarily stable strategy – ESS) trong công trình “Lý thuyết trò chơi và cuộc chiến sinh tồn” – Game Theory and the Evolution of Fighting. Tuy nhiên, khái niệm này chỉ trở nên phổ biến từ năm 1973, khi công trình Logic các xung đột của động vật (The Logic of Animal Conflict) của Maynard Smith và Price. Sau đó, kể từ năm 1984, với công trình “Sự tiến hóa của hợp tác” (Evolution of Cooperation), Robert Axelrod đã thổi bùng công cuộc nghiên cứu sinh thái và khoa học xã hội dưới góc nhìn của Lý thuyết trò chơi về Tiến hóa.

2    2. Tiếp cận lý thuyết trò chơi trong tiến hóa

Có hai con đường để nghiên cứu lý thuyết trò chơi trong tiến hóa. Cách đầu tiên là đi theo con đường của Maynard Smith và Price với việc sử dụng chiến lược tiến hóa bền vững như một công cụ cơ bản để phân tích. Cách tiếp cận thứ hai là xây dựng một mô hình rõ ràng về sự thay đổi chiến lược trong quần thể và nghiên cứu các đặc điểm của động học tiến hóa theo mô hình tần số đó.

2.1. Tiến hóa bền vững

Như một ví dụ cụ thể về cách tiếp cận đầu tiên, Maynard Smith và Price đã phân tích trò chơi Diều hâu- Bồ câu trong công trình “Logic các xung đột của động vật”. Trong trò chơi này, hai cá thể cạnh tranh nhau về nguồn lợi cố định V và từng cá thể có quyền lựa chọn một trong hai chiến thuật như sau:

Diều hâu: Với tập tính hung hăng sẽ tấn công liên tục cho đến khi một trong hai bên bị thương

Bồ câu: Lập tức rút lui khi đối phương có động thái tấn công

Ta giả sử rằng cả hai cá thể đều chọn lối chơi Diều hâu, kết quả là cả hai bên sẽ chịu một tổn thất tương đương nhau, cái giá phải trả cho cả hai bên có giá trị là C. Trong trường hợp Diều hâu gặp Bồ câu, Bồ câu sẽ lập tức rút lui và Diều hâu sẽ chiếm được nguồn lợi để tồn tại. Trường hợp cuối cùng, khi hai Bồ câu gặp nhau, chúng sẽ chia sẻ nguồn lợi và cùng chung sống. Ta có thể tóm tắt lại thành mô hình sau:

	Diều hâu	Bồ câu
Diều hâu	(1/2)*(V-C)	V
Bồ câu	0	V/2

Có thể nói rằng, nếu tất cả cá thể trong quần thể đều chỉ đi theo một chiến lược mà không có bất kỳ đột biến nào xảy ra thì khi điều kiện sống thay đổi, khả năng quần thể bị tuyệt diệt là rất lớn. Giả sử, ΔF(s₁, s₂) là độ thích ứng của quần thể khi áp dụng chiến lược s₁ chống lại quần thể đối địch với chiến lược s₂, và đặt F(s) là tổng độ thích ứng của quần thể khi áp dụng chiến lược s, F₀ là cấu trúc quần thể ban đầu. Nếu σ là chiến lược tiến hóa bền vững và µ là chiến lược gây hấn thì ta có:

F(σ) = F₀+ (1 – p) ΔF(σ, σ) + p ΔF(σ, µ)

F(µ) = F₀+ (1 – p) ΔF(µ, σ) + p ΔF(µ, µ)

Với p là tỷ lệ quần thể khi áp dụng chiến lược µ

Do σ là chiến lược tiến hóa bền vững, khả năng  thích ứng của quần thể áp dụng chiến lược σ sẽ phải lớn hơn khả năng thích ứng của quần thể áp dụng chiến lược μ. Bây giờ, khi p tiệm cận đến 0, lúc đó ta có:

ΔF(σ,σ) > ΔF(μ,σ)

Hay                                                       

ΔF(σ,σ) = ΔF(μ,σ) và ΔF(σ,μ) > ΔF(μ,μ)

Nói khác, điều này có nghĩa là chiến lược σ là chiến lược tiến hóa bền vững khi thỏa mãn một trong hai điều kiện: (1) chiến lược σ tốt hơn bất kỳ chiến lược nào khác chống lại nó, hoặc (2) một số biến dị có thể tương đương với σ nhưng không thể làm tốt được như σ. Như vậy, trong trò chơi Diều hâu- Bồ câu, chiến lược Bồ câu không phải là một chiến lược tiến hóa bền vững do quần thể chỉ toàn Bồ câu có thể bị tiêu diệt bởi một quần thể Diều hâu. Nếu giá trị V lớn hơn C thì chiến lược Diều hâu là một chiến lược tiến hóa bền vững do trong trường hợp đó, nguồn lợi thu được có thể bù đắp toàn bộ tổn thất C khi cạnh tranh. Tuy nhiên nếu V nhỏ hơn C thì không có chiến lược tiến hóa bền vững nếu quần thể chỉ theo đơn thuần một chiến lược, cần phải có sự đan xen chiến lược để thu được một chiến lược tiến hóa tốt nhất.

Trong các nghiên cứu của Maynarn Smith và Price, khái niệm về các giải pháp đan xen được phát triển, trong đó, hai ý tưởng quan trọng nhất là “tập hợp tiến hóa bền vững” (evolutionarily stable set) và “giới hạn chiến lược tiến hóa bền vững” (limit ESS). Các công trình của họ đã đưa ra một sự tổng hợp các khái niệm về chiến lược tiến hóa bền vững và sau đó mở rộng khái niệm chiến lược tiến hóa bền vững thành các trò chơi đối kháng.

2.2.  Động học của quần thể

Một ví dụ điển hình cho lối tiếp cận thứ hai là trò chơi Thế lưỡng nan của người tù. Trong trò chơi này, các cá thể có hai chiến lược để lựa chọn, là “Hợp tác” và “Đào ngũ”. Dưới đây là ma trận các trường hợp xảy ra của trò chơi này:

	Hợp tác	Đào ngũ
Hợp tác	(R, R’)	(S,T’)
Đào ngũ	(T, S’)	(P, P’)

Trong đó, T > R > P > S và T’ > R’ > P’ > S’.

Đầu tiên, hãy giả sử rằng quần thể này đủ lớn, trong trường hợp này, chúng ta có thể biểu diễn sự bền vững của quần thể bằng các tỷ lệ hợp tác p_c và tỷ lệ đào ngũ p_d. Khi đó, độ tương thích trung bình của cả quần thể khi hợp tác là W_c và khi đào ngũ là W_d, W là độ tương thích trung bình của cả quần thể.

W_c= F₀ + p_cΔF(C,C) + p_dΔF(C,D)

W_d= F₀ + p_cΔF(D,C) + p_dΔF(D,D)

W = p_cW_c + p_dW_d

Thứ hai, nếu giả thiết rằng tỷ lệ quần thể theo chiến lược hợp tác và đào ngũ trong lần chơi kế tiếp có liên quan đến tỷ lệ hợp tác và đào ngũ ở lần chơi này thì ta có:

Độ thích ứng của quần thể là:

W­_c= F₀ +  p_cΔF(C,C) + p_dΔF(C,D)

      = F₀ +  p_cR  + p_dS

W_d= F₀ +  p_cΔF(D,C) + p_d ΔF(D,D)

      = F₀ + p_cT + p_dP

Do T > R và P > S nên W_d > W_c và W_d > W > W_c. Điều này có nghĩa là:

Do đó, tỷ lệ chọn chiến lược ở các thế hệ tiếp sau sẽ là:

Theo thời gian, quần thể lựa chọn chiến lược hợp tác có thể sẽ bị tuyệt chủng.

Các mô hình trên đây chứng minh rằng, mặc dù có thể tồn tại một số lượng rất lớn các trường hợp có thể xảy ra nhưng cả hai cách tiếp cận đều hướng đến một kết luận chung là chiến lược tiến hóa tốt sẽ giúp các loài không bị tuyệt chủng.

Biên dịch: Phạm Ngọc Sơn

Nguồn:

Stanford Encyclopedia of Philosophy: http://plato.stanford.edu/index.html