Chuong I Vai Tro & Ung Dung KTG (2_2012) [Compatibility Mode]

5/16/2018 Chuong I Vai Tro & Ung Dung KTG (2_2012) [Compatibility Mode] - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/chuong-i-vai-tro-ung-dung-ktg-22012-compatibility-mode

PGS. TS. Khu ấ t H ữ u Thanh Vi ện CNSH & CNTP ĐHBK Hà N ội

K Ỹ THUẬT GEN VI SINH VẬTBF3630 K Ỹ THUẬT VI SINH VẬT

1.Tên học phần: Kỹ thuật genvi sinh vật

2 .Mãsố: BF3630

3.Khối lượng: 2(2-1-1-6)

- Lý thuyết: 30 giờ

- Bài tập: 15 giờ

- Thí nghiệm: 5 bài (x 6 giờ)

- Tự học: 60 giờ

4. Điều kiện học phần:

•Học phần tiên quyết: BF3420

•Học phần học trước: BF3420, BF3360

5.Nhiệm vụ của sinh viên:

•Dự lớp: đầy đủ theo quy chế

•Bài tập:hoàn thành các bài tập của học phần

•Thí nghiệm: hoàn thành đầy đủ các bài thí nghiệm

của học phần

6. Đánh giákết quả: KT/BT(0.4)-T(TN/TL:0.6)

- Điểm quá trình: 0,4

• Bài tập : 0,2 (Cimena)

•Thínghiệm: 0,2

- Thi cuối kỳ (trắc nghiệm v à tự luận): trọng số 0.6

Đề cương:

CHƯƠNG I: CƠ SỞ CỦA KỸ THU ẬT GEN

I.1 Gen- và bộ gen

I.2 Vai trò của các gen

I.3 Xắp xếp của gen trong nhiễm sắc thể

I.4 Sự khác nhau về cấu trúc gen và bộ gen của Procaryote và

Eucaryote

CHƯƠNG II: CÁC KỸTHU ẬT CƠ B ẢN TRONG KỸTHU ẬT GEN

1. Các yêu cầu cần thiết trong kỹ thuật gen

2. Enzym giới hạn trong kỹ thuật gen

3. Tách và tinh sạch acid nucleic

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.softwarelabs.com

http://www.softwarelabs.com/




4. Phương pháp PCR

5. Điện di

6. Phân tích trình tự AND

7. Các phương pháp lai phân tử

CHƯƠNG III: TÁCH DÒNG GEN

1. Nguyên tắc chung tách dòng gen

2. Lựa chọn các gen quan tâm

3. Các vector chuyển gen

4. Tạo plasmit tái tổ hợp

5. Biến nạp ADN tái tổ hợp vào tế bào

CHƯƠNG IV BIỂU HIỆN GEN1. Cơ sở lí thuyết của biểu hiện gen2. Vector biểu hiện gen3.Các yếu tố khác ảnh hưởng đến biểu hiện genCHƯƠNG V TIỀM N ĂNG ỨNG DỤNG KỸ THU ẬT GEN1.Ứng dụng trong y học2.Ứng dụng trong nông nghiệp3.Ứng dụng trong công nghiệp4.Ứng dụng trong xã hội học

Bài thí nghiệmBài 1: Tinh sạch ADN plasmit và ADN tổng số Bài 2: Phương pháp PCRBài 3: Điện diBài 4: Biến nạp ADN tái tổ hợp vào trong tế bào.Bài 5: Biểu hiện gen

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH

1. Kỹ thuật gen- Nguyên lývà ứng dụng, Khuất Hữu Thanh, 2006, NXB KHKT

2. Liệu pháp gen-Nguyên lývà ứng dụng, Khuất Hữu Thanh, 2004, NXB KHKT

3. Kỹ thuật di truyền và ứng dụng, Lê Đ ình Lương, Quyền Đ ình Thi, 2003

ĐHQGHN

4. Phương pháp cơ bản trong nghiên cứu CNSH, Nguyễn Thị Lang, 2002, NXBNN

5. Molecular Biology of the gen, Watson, 2004

6. Molecular Biology - Robert F. Weaver2002, International Edition

7. Recombinant DNA;J. Watson et al; New York 1992, 2002

Internet

- http:// WWW. ncbi. nlm. nih. gov/

- http:// WWW. Genome.ou.edu/ protocol_book

- http:// WWW. Kumc.edu/biochemistry/bioc800

- http:// WWW. agbioforum.org/

- http:// WWW. isaaa.org/

Chương I:

Vai trò & các ứng dụng chủ yếu của kỹ thuật gen

- Kỹ thuật gen?

- Ứng dụng cơ bản của Kỹ thuật gen

- Các xu hướng nghiên cứu mới



































































































































































































































































































Kỹ thuật gen ?

- Kỹ thuật gen được đưa ra vào năm 1985 sau khi KaryMullis và cộng sự phát minh máy nhân gen nhân tạo – PCR

- Kỹ thuật gen theo ngh ĩ a rộng gồm các thao tác trên vậtchất di truyền, nhằm cải tạo cấu trúc gen hoặc bộ gen, tạocác gen hoặc các protein mới mong muốn phục vụ lợi íchchính đáng và nhân đạo của con người.

- Kỹ thuật gen (Gene Engineering, Gene Technology) đượcdịch với nhiều thuật ngữ khác nhau: Kỹ thuật gen, Kỹ thuậtdi truyền, Công nghệ gen, Công nghệ di truyền, Công họcdi truyền…

Lược sử và thành tựu chủ yếu của Kỹ thuật gen

1953 - J.Watson, F.Crick phát minh cấu trúc xoắn kép của DNA.

1970 - Daniel Nathans, Hamilton Smith phát hiện enzym giới hạn

(restriction enzyme) (giải Nobel 1978)

1972 - Paul Berg thành công tạo DNA tái tổ hợp in vitro

1973 - H.Boyer, S. Cohen lần đầu tiên sử dụng plasmid tách dòng DNA

1977 - W.Gilbert và F.Sanger phát minh phương pháp giải trình tự gen.

Nhận giải Nobel 1980: H.Boyer, W.Gilbert và F.Sanger )

1995 - Giải trình tự bộ gen vi khuẩn Hemophilus influenzae và vi khu ẩn

Mycoplasma genitalium

1996 - Giải trình tự bộ gen nấm men

2003 - Giải trình tự bộ gen người

2005 - Giải trình tự bộ gen cây lúa

Daniel Nathans Hamilton Smith

































































































































































































































Herb Boyer(EcoRI)

Stanley Cohen(pSC101)

Andrew Z. Fire (Viện Công nghệ Massachusetts)và Craig C. Mello (ĐH Harvard)

Giải Nobel Y học 2006:iRNA và cơ chế điều hòa sau ph iên mã

Hainhàkhoahọc Mỹ là Mario Capecchi, 70 tuổi và Oliver Smithies,82 tuổi vànhàkhoa học người Anh Martin Evans, 66 tuổi.

Giải Nobel Y học 2007:Tế bào gốc phôi vàtái tổ hợp DNA trong tế bào động vật có vú”

Giải Nobel Y học 2008:

Barre-Sinoussi và Montagnierđã khám phá virus suy gi ảm miễn

dịch ở người (HIV), gây bệnh AIDS, chia nhau 50% gi ải Nobel;

Harald zur Hausen tìm ra các virus papilloma (HPV) gây bệnh ung

thư cổ tử cung ở phụ nữ











































































































Elizabeth Blackburn, Carol Greider và Jack Szostak

Giải Nobel Y học 2009

Nghiên cứu liên quan đến lão hóa, điều trị ung thư và kéo dài tuổi thọ.Giải Nobel Y học 2010

- Người cho ra đời phương pháp thụ tinh

ống nghiệm: Robert Edwards, 85 tuổi,

Patrick Steptoe (cộng sự, đã mất) phát

triển công nghệ thụ tinh ống nghiệm

- Thành tựu của hai ông dẫn tới sự ra

đời của đứa trẻ ống nghiệm đầu tiên trên

thế giới, Louise Brown (1978)

- Đến nay, khoảng 4 triệu đứa trẻ ống

nghiệm đã sinh ra trên thế giới.

Giải Nobel Y học 2011

- Ba nhà khoa học Bruce Beutler (Mỹ), Jules Hoffmann

(Luxembourg) và Ralph Steinman (Canada) nhờ những

về hệ thống miễn dịch

-ông Beutler và Hoffmann chia nhau một nửa giải

Nobel nhờ “ khám phá của họ liên quan đến cơ chế

hoạt động của sự miễn dịch bẩm sinh”,

- Ông Steinman sở hữu ½ giải nobel nhờ “ khám phá

về tế bào hình cây và vai trò của nó trong sự miễn dịch

thích nghi”.

















































































































































































































CÁC NHÀ KHOA ĐÃ ĐƯỢC TRAO GIẢI NOBEL Y HỌC TỪ 2000-2007

2007 : Mario Capecchi (Etats-Unis), Oliver Smithies (Etats-Unis) et

Martin Evans (Grande-Bretagne)

2006 : Andrew Z. Fire (Etats-Unis) et Craig C. Mello (Etats-Unis)

2005 : Barry J. Marshall (Australie) et J. Robin Warren (Australie)

2004 : Richard Axel (Etats-Unis) et Linda B. Buck (Etats-Unis)

2003 : Paul C. Lauterbur (Etats-Unis) et Peter Mansfield (Grande-

Bretagne)

2002 : Sydney Brenner (Grande-Bretagne), John E. Sulston (Grande-

Bretagne) et H. Robert Horvitz (Etats-Unis)

2001 : Leland H. Hartwell (Etats-Unis), R. Timothy (Tim) Hunt

(Grande-Bretagne) et Paul M. Nurse (Grande-Bretagne)

2000 : Arvid Carlsson (Suède), Paul Greengard (Etats-Unis) et EricKandel (Etats-Unis)

MỘT SỐ ỨNG DỤNG CƠ BẢNCỦA K Ỹ THUẬT GEN

1- Trong nghiên cứu cơ bản:Nghiên cứu chức năng gen và protein, cơ chế điều hoà hoạt

động gen, kiến tạo các gen mới theo ý muốn; nhân bản và bảo tồnđộng thực vật quí hiếm tránh tuyệt chủng.2- Trongy học:

Sản xuất vaccin, insulin, factor VIII, hormon sinh trưởng,kháng sinh mới, liệu pháp gen nhằm chữa bệnh cho con người bằngthay thế gen3- Trong nông nghiệp:

Chuyển gen ở thực vật và động vật trong sản xuất nôngnghiệp, tạo các giống vật nuôi cây trồng mới; sản xuất thuốc trừ sâu, phân bón đặc chủng.4- Trong công nghiệp:

Sản xuất các chế phẩm protein và enzym ở qui mô côngnghiệp; Sản xuất chip DNA, bộ cảm ứng sinh học trong các máy tự động, sản xuất máy tính DNA…

5- Trong công nghệ môi trường:Tạo các chế phẩm vi sinh vật xử lí ô nhiễm môi trường; sử lí cặn dầu

I. K Ỹ THUẬT GEN TRONG Y HỌCVÀ BẢO VỆ SỨC KHOẺ CON NGƯỜI

1- Sản xuất các chế phẩm sinh học:

Insulin

Hormon sinh trưởng người

Chất chống đông máu (Factor VIII)

Inteferon..

2- Sản xuất Vaccin

3- Chuẩn đoán sớm bệnh di truyền, ung thư, ,

nhiễm bệnh do virus, kí sinh trùng

4-Liệu pháp gen






















































































































































































































































































































1. Kỹ thuật gen trong sản xuất các chế phẩm sinh học

1.1. Sản xuất insulin bằng kỹ thuật gen

- Insulin có vai trò quan trọng trong chuyển hoá glucose,thiếu insulin gây các bệnh về mắt (glucom, khô giác mạc..)gây mù, các bệnh về dạ dày (30-50%), bệnh tiểu đường,bệnh tim, bệnh lở loét do rối loạn chuyển hoá-Thiếu Insulin ngày càng nhiều trên 13.000 trẻ em mắcbệnh mỗi năm, số người trưởng thành bị tiểu đường rấtlớn

- Từ 1922 con người đã biết tách insulin từ tuỵ bò, tuỵ lợn chữa

bệnh cho người.

- Insulin bò có 3 acid amin khác với insulin người, Insulin lợn có

1 acid amin khác với insulin người

- 1978 bằng kỹ thuật gen thành công sản xuất insulin người nhờ

vi khuẩn E . Coli

- Gen mã hoá insulin người mã hoá tổng hợp chuỗi peptid có 108

acid amin, sau quá trình cắt nối và tạo các liên kết disunfit phân tử

tiền insulin gồm 84 acid amin chuyển thành insulin có hoạt tính

gồm 51 acid amin

- Insulin có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hoá glucose

thành glycogen

- Insulin : C257 H383 N65 O77S6, trọng lượng phân tử 5808 Dal

-Là hormon do các tế bào β từ tuyến tụy sản xuất

- Insulin có vai trò tham gia quá trình chuyển hóa ở mô mỡ, mô

ganvà nhiều cơ quan khác trong cơ thể.

- Gen mã hoá insulin (INS) nằm ở nhiễm sắc thể số 11, trêncánh ngắn (11p) gần gen IGF và gen beta globin. Gen mã hóainsulin người gồm 2 phần: vùng mang mã di truyền (codingregion) và vùng không mang mã (no coding region).- Vùng không mang mã di truyền chia làm 3 cụm gen kí hiệuclass I, class II và class III . Vùngnày có các trình tự đ iều hoà,trình tự tăng cường hoạt động gen (enhancer) và các trình tựlặp lại.- Vùng mang mã di truyền có kích thước 1430 bp, có 2 intron,intron thứ nhất (In1) giữa trình tự mã hoá chuỗi peptid tín hiệuvàchuỗi B, intron thứ 2 (In2) giữa đoạn mãhoá chuỗi C.



















































































































































































































































































































































Preproinsulin→ Insulin

Insulin là protein nhỏ 51 acid amin,

gồm 2 chuỗi peptid nối với nhau

bằng các liên kết disunfit giữa các

cystein:

Chuỗi A: 21 acid amin

Chuỗi B: 30 acid amin

Trên màng ERTrong phức hệ Golgi

Công nghệ sản xuất Insulin tái tổ hợp theo PP hai chuỗi

Bước 1. Tách chiết DNA từ tế bào β tuyến tụy

Bước 2. Tách dòng đoạn gen mã hóa chuỗi peptid A (21 aa)

và đoạn gen m,ã hóa chuỗi peptid B (30 aa)

Chuỗi A vàChuỗi B




























































































Bước 3. Biến nạp vào E.coli,

nuôi cấy tạo sinh khối

Bước 4. Tách chiết các phân tử

protein lai

Bước 5. Cắt và tinh sạch thu

riêng chuỗi peptid A và chuỗi

peptid B

Bước 6. Phối trộn 2 chuỗi, tạo

các cầu S-S để tạo insu lin hoạt

tính

Bước 7. Trộn phụ gia, ổn định,

đóng gói

Công nghệ tổng hợp insulin theo PP miniproinsulin

Phương pháp miniproinsu lin (MPI) được phát triển đầu tiên do Công ty

Novo Nordisk. Các bước chủ yếu sau:

1.Tách chiết phân tử mRNA mã hoá properoinsulin người từ các tế bào

beta đảo tuỵ, phiên mã ngược tạo cDNA mạch kép. Thay đoạn mã hoá C

bằng đoạn mã hoá từ 6-9 acid amin tạo gen mã hoá miniproinsulin (MPI).

2. Gắn đoạn gen mã hoá miniproinsulin (MPI) vào

vector biểu hiện. Tổng hợp MPI trong E. coli thường sử

dụng các vectoe biểu hiện pET (pET-DnaK, pET-FHI, …)

tạocác vectortáitổ hợp pET-MPI.

3. Tạo dòng E. coli mang vector tái tổ hợp pET- MPI:

bằng kỹ thuật biến nạp đưa vector tái tổ hợp vào tế bào

chủ để tạo dòng E. coli biểu hiện MPI.

d.Nuôicấy các dòng E. coli biểu hiện MPI với điều kiện môi t rường

thíchh ợp để thunhận miniproinsulin thôgấp cuộn đúng.

e.Thunhận vàt inhsạch MPI: xác định cấu trúc, trình tự acidamin của

MPI bằng sắc ký khối phổ MS/MS so sánh với cấu trúc insulin chuẩn. Xử lí

miniproinsulin bằng trypsin và carboxypeptidasse để cắt bỏ đoạn acid

amin ngắnthu được insulinngười hoạt tính

g.Thử hoạt tính,xác định nội độc tố, phụ gia, điều kiện bảo quản và

đónggói.

Ưu điểm của phương pháp MPI làhiệu suất sinh tổng hợp protein lai

trong tế bào vi sinh vật tương đối cao, miniproinsulin có sự gấp cuộn

đúng vàsự tạo thành các cầu nối disulfide đúng cao hơn nhiều s o với các

phương pháp khác. Công ty Novo Nordisk đã sử dụng phương pháp

miniproinsulin để sinh tổng hợp insulin người có hoạt t ính t rong các tếbàochủ E.coli và nấm men Pichia Pastoris, Saccharomyces….

Ng-êi thiÕu hGH

1.2. Sản xuất hormon sinh trưởng(hGH - Growth Hormone)

- hGH là dạng protein nhỏ (191 acid amin) được tạothành ở thuỳ trước tuyến yên- hGH cần thiết cho sinh trưởng bình thường của

trẻ em, thiếu hụt hGH gây bệnh lùn bẩm sinh- Chữa bệnh lùn trẻ em bằng hGH rất đắt trungbình 800-2500USD/tháng

















































































































































































































































































































































































































































































1

Ảnh hưởng của hGHđến sinh trưởng trẻ em

Trẻ em thiếu hGH Trẻ em bình thường

Gi¸ b¸n hGH: 1x HrhGH 30 ml $ 69.952x HrhGH 30 ml $ 133.003x HrhGH 30 ml $ 189.00

E. Coli hGH

+ Năm 1985 Công ty Genentech bằng kỹ thuật gen lần đầu tiên sảnxuất thành công hGH nhờ vi khuẩn ( tên thương mại: Protropin)

+ Các bước cơ bản của công nghệ:1. Tách hGH mRNA từ tế bào thuỳ trước tuyến yên, thực hiện

kỹ thuậtphiên mã ngược tạo cDNA của gen mã hoá hGH

2. Tách dòng (cloning) hGH-cDNA với vector thích hợp3. Biểu hiện gen trong tế bào vi khuẩn E. coli 4. Tách chiết và tinh sạch hGH và thử nghiệm trên động vật

+ Điểm mấu chốt của công nghệ:- Do gen mã hoá hGH có một trình tự mã hoá đoạn peptid tín hiệukhông tương thích promoter với E.coli nên không ho ạt động tổng hợp hGH trong tế bào E. coli- Sử dụng enzyme ECoRI cắt bỏ trình tự tín hiệu và đoạn trình tự mãhoá24 acid amin đầu tiên của hGH

- Tổng hợp nhân tạo đoạn trình tự tín hiệu phù hợp với E. coli v àđoạn mã hoá 24 acid amin đầu tiên, tái tổ hợp lại gen hGH sau đómới tách dòng và biểu hiện trong tế bào E. coli




















































































































































































































































1

1. Các loại vaccin chủ yếu

a. Vaccin cổ điển:

- Vaccin là virus, vi khuẩn chết

- Vaccin là virus, vi khuẩn giảm hoạt lực

b. Vaccin polypeptid tổng hợp (vaccin mảnh

kháng nguyên)

c. Vaccin tái tổ hợp

d. Vaccin tế bào sống tái tổ hợp

e. Vaccin DNA

1.3. Kỹ thuật gen trong sản xuất vaccin

2. Công nghệ sản xuất vaccin tái tổ hợp

Bước1. Tách dòng gen mã hóa protein vỏ cần thiếtBước 2. Tạo vector biểu hiện genBước 3. Chuyển vào tế bào chủBước 4. Lên men tạo sinh khốiBước 5. Tách và thu protein cần thiết , tinh sạchBước 6. Phối trộn phụ gia tạo vaccin

Vaccin TÁI TỔ HỢP?- Vaccin tái tổ hợp là vaccin được sản xuất từ các peptid tái tổ hợp

có tác dụng kích thích cơ thể sinh kháng thể

- Peptid tái tổ hợp chủ yếu được tổng hợp từ các đoạn gen mã hóa

protein vỏ virus. Vaccin tái tổ hợp giảm được tác dụng của các

vaccin nhược độc, có độ an toàn cao

Protein nhá

Protein trung b×nh 281 aa

Protein lín 409 axit amin

C¸c protein vá cña virus HBV

preS1 preS2 HBsAg Vaccin DNA ?- Phức hợp DNA được bao gói bởi Virus, polysom, polycatinon, viêngen... được đưa vào tế bào, được phiên mã và dịch mã trong tế bàotạo nên các protein đặc hiệu có hiệu quả chữa bệnh- Vaccin DNA khác với các loại vaccin khác?

Vaccin DNA






























































































































































































































































1

Tên chế phẩm Tên thương mại L ĩ nh vực ứng dụng

• Insulinngười Humulin (Lilly) Chữa bệnhNovolin (Novo Nordisk) tiểu đường

• Hormon sinh Protopin (Genentech) Chữa bệnh thiếu hụttrưởng người Humatrope (Lilly) hormon ở trẻ em

Nutropin (Genentech)• Vaccin viêm Engerix-B Chữa viêm gan B

gan B (SmithKline Beecham)Recombivax HB (MSD)

• Interferon alfa-2a Roferon-A (Pháp) Chống ung(Hoffman- Hairy) thư, AIDSLafron (Nga)Wellferon (Mỹ)

Superferon (VN)

Một số sản phẩm của Kỹ thuật gen

1.4. Kỹ thuật gen trong chẩn đoán

- Từ 1985 sau khi Kary Mullis phát minh PCR, người tađã xử dụng PCR trong chẩn đoán các bệnh di truyền(thiếu máu hồng cầu liềm, SCID, Parkinson), bệnh lao,ung thư, sốt rét- Ngày nay kỹ thuật gen được ứng dụng để chẩn đoánnhanh nhiễm virus SAR, HIV, virus cúm gà….

1.5. Liệu pháp gen

- Từ 1990 liệu pháp gen thành công chữa bệnh thiếuhụt miễn dịch trầm trọng SCID cho 2 em gái- Đến nay liệu pháp gen được ứng dụng để chữa bệnh

cho hàng nghìn bệnh nhân ung thư, SCID, HIV, teo cơ di truyền…















































































































































































































1

1. Tạo cây trồng biến đổi gen GMO, GMF

- Trẻ em ở các nước Đông Nam Á trên 70%trẻ em thiếuvitamin A dẫn đến bệnh kém mắt, suy nhược cơ thể, có thể gây mù.- Lúa vàng (Golden Rice) được tạo nên bằng kỹ thuật gencó hạt gạo chứa hàm lượng beta- caroten cao giúp giảiquyết tình trạng thiếu vitamin A ở hàng chục triệu trẻ em

Golden Rice

II. K Ỹ THUẬT GEN TRONG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP

Ví dụ, các bước tạo lúa vàng (golden rice) có hàm l ượng vitamin A cao- Phiên bản lúa vàng 1 chuyển gen beta-caroten từ thủy tiên hoa vàng

- Phiên bản lúa vàng 2 được chuyển gen

beta-caroten từ cây cà rốt chất lượng gạotốt hơn, giàu vitamin A hơn

1. Thực vật được chuyển genØ Nhiều loại cây trồng biến đổi gen có giá trị kinh tế như

ngô, lúa mang gen chống sâu (Bt), giống lúa vàng cho gạocó hàm lượng beta-caroten cao,

Ø Năm 2002 đã thử nghiệm vaccin ăn được trong quả càchua giúp chống bệnh viêm đường hô hấp ở trẻ em (dovirus RSV), năm 2005 chuyển gen tạo vaccin viêm gan B ở cây trồng...Ø Số loài cây trồng biến đổi gen được trồng ngày càngtăng: 1996 có 4 giống, đến 2006 có 30 giống cây biến đổigen được trồng ở nhiều nước trên thế giới.Ø Năm 1996 có 6 nước trồng cây biến đổi gen,năm 2004có 17 nước và năm 2006 đã có 22 quốc gia và vùng lãnhthổ trồng cây biến đổi gen.

VI. MỘT SỐ LOÀI SINH VẬT ĐÃ ĐƯỢC CHUYỂN GEN




















































































































































































































































































































1

Cỏ dại mọc cùng với đậu tương (trái) và đậutương chuyển gen (phải) sau khi phun thuốcdiệt cỏ. (Ngu ồn: Monsanto)

Ngô chuyển gen Bt (trái), khôngchuyển gen bí sâu phá hại (phải)(Ngu ồn: Monsanto)

Ø Hiện nay, có hơn 19 loài cá biến đổi gen được đưa vàosản xuất, trong đó cá hồi chiếm ưu thế. Nhiều giống cáchuyển gen có giá trị kinh tế cao như cá hồi Đại Tây

Dương (Salmo salar), cá hồi bạc (Oncorhynchus

mykiss), cá rô phi (Oreochromis sp), cá mú vằn(Brachydanio rerio) ....

Ø Nhiều loài cá cảnh được chuyển gen phát sáng...Ø Chuyển gen hormon sinh trưởng tạo động vật chuyển

gen sinh trưởng nhanh (Lợn được chuyển gen hormonsinh trưởng lớn nhanh hơn 28% so với lợn khôngđược chuyển gen sau 9 tháng tuổi. Bò được chuyển

gen hormon sinh trưởng làm tăng sản lượng sữakhoảng 18%, chất lượng sữa tăng cao ...)

2. Động vật chuyển gen

Cá cảnh chuyển

gen phát sáng

Động vậtbiếnđổi gen

Protein / Dược phẩm

Mục đích sử dụng

Cừu, lợn,bò, dê

Yếu tố VIII, vàyếu tố IX

Thành phần gây đông máu, sử dụng trongđiều trị máu khó đông khi phẫu thuật

Cừu, bò Fibrinogen Điều trị các vết thương

Bò Albumin huyếtthanh người

Duy trì thể tích máu và chống sốc khi mấtmáu.

Cừu Alpha-1-antitripsin

Protein này giúp tăng quá trình vậnchuyển các chất qua qua màng tế bào

Cừu, lợn, dê plasminnogen Chất chống đông máu sử dụng điều trị cácbệnh tim mạch (tắc mạch, nghẽn mạch..)

Bò Alpha-lactalbumin Chống nhiễm trùng

Bò Colagen I và II Sửa chữa mô bào, điều trị bệnh thấp khớp

Gà, bò, dê Kháng thể đơndòng

Các loại vaccin chống các bệnh truyềnnhiễm


































































































































































































































































































































































































1

Ø Năm 1982 Công ty Genetech In. thành công sảnxuất insulin người tái tổ hợp trong vi khuẩn E. coli .Ø Năm 1986 sản phẩm insulin thương mại đầu tiên(Humulin) do Công ty Eli Lily và Genetech sản xuất,được sử dụng trong chữa bệnh tiểu đường cho conngười. Năm 1987 tổng hợp nhân tạo insulin trong tế bàonấm men.Ø Chủng vi khuẩn biến đổi gen Bacillus lichenifomis mang gen mã hoá enzym amylase từ vi khuẩn Bacillus stearothermophylus được sử dụng trong sản xuấtenzym amylase bền nhiệt.Ø Chuyển gen mã hoá enzym Acetolactatedecarboxylase từ vi khuẩn Bacillus brevis vào chủngBacillus subtillis , tạo chủng biến đổi gen được ứngdụng rộng rãi trong công nghệ sản xuất bia...

3. Vi sinh vật chuyển gen

Cµ chua d¹i ®-êng kÝnh 1 cm

ü Diện tích trồng cây biến đổi gen toàn cầu sau 10 năm 1996 đến2006 tăng 70,5 lần : 1,7 triệu ha (1996 ) lên 120 triệu ha (2006)

ü Số loại cây trồng biến đổi gen tăng hơn 7 lần: 4 giống cây (1996)lên hơn 30 giống cây (2006)

ü Số quốc gia và vùng lãnh thổ phát triển cây chuyển gen tănggần 4 lần: năm 1996 có 6 nước, năm 2006 có 22 nước; trong đó có14 nước trồng > 50.000 ha

- Đến 2003 cây biến đổi gen được trồng ở 18 nước nước đông dân

như Trung Quốc, Ấn Độ, Inđonéia, Achentina, Canada,Brazin,

Malaixia, Phil ipin...

- Ngày càng có nhiều loại cây trồng biến đổi gen được đưa vào sản

xuất như lúa, mía của cải đường, bắp cải và nhiều loại hoa phong

lan, hoa hồng, hoa cúc biến đổi gen

2. Tạo các giống vật nuôi biến đổi gen

- Ngày càng có nhiều động vật biến đổi gen được nuôi với các mục

đích tạo nguồn thực phẩm chất lượng cao: như lấy thịt, lấy sữa, lấy

lông.... Điển hình là các đàn bò, lợn, cừu cao sản và cá hồi mang

hormon sinh trưởng bò

- Nhiều động vật biến đổi gen lấy các sản phẩm chữa bệnh hoặc lấy

nội tạng thay cho người như lợn, cừu mang gen người

1997 – Ian Wilmut nhân bản vô tính tế bàotuyến vú cừu trưởng thành tạo nên cừuDolly1997 – Oregon Regional Primate ResearchCenter nhân bản thành công khỉ Rhesus1998 - nhân bản hàng nghìn con bê từ tế bào bò trưởng thành,1999-2001 hàng loạt động vật được nhânbản vô tính: lợn, dê, mèo, ngựa, hổ …2002 – Nhân bản vô tính người ?

3. Nhân bản vô tính động vật







































































































































































































































































































































































































































































































1

III. K Ỹ THUẬT GEN & SẢN XUẤT VẬT LIỆU MỚIVật liệu sinh học (Biomaterials, biomolecular):dùng để sẩn xuất các van tim, van t ĩ nh mạch, mô sụn, môxương..

Biosensors và các thiết bị chẩn đoán phục vụ y học, sảnxuất GeneChip và máy tính DNA

Biosensors

II. XU HƯỚNG MỚI CỦA K Ỹ THUẬT GEN

- Thuốc chữa bệnh, bảo

vệ và nâng cao sức

khỏe con người

- Vật liệu mới nguồn

gốc sinhhọc

- Cải biến vật nuôi, cây

trồng, tạo các nguồn

thực phẩm mới

Công nghệ “omics”

Genomics Proteomics Metabolomics








































































































































1

Thankyou








Chuong I Vai Tro & Ung Dung KTG (2_2012) [Compatibility Mode]

Documents

Transcript of Chuong I Vai Tro & Ung Dung KTG (2_2012) [Compatibility Mode]