Bài giảng Xu hướng phát triển thực phẩm: Thiết kế cấu trúc biểu hiện gen

Bài giảng "Xu hướng phát triển thực phẩm: Thiết kế cấu trúc biểu hiện gen" trình bày các nội dung chính sau: Các phương pháp biến nạp gen vào vật chủ; Chuyển gen bằng dung hợp tế bào trần; Một số phương pháp chuyển gen vào thực vật khác... Mời quý thầy cô và các em cùng tham khảo bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Xu hướng phát triển thực phẩm: Thiết kế cấu trúc biểu hiện gen Thiết kế cấu trúc biểu hiện gen u Một cấu trúc biểu hiện gen cần: u Đầy đủ các yếu tố để đảm bảo sự biểu hiện gen đúng u promoter phù hợp u Chọn các trình tự tham gia điều hòa biểu hiện gen thích hợp u Gen đích phải đúng về trình tự (tạo protein trình tự đúng) u Để tạo được cấu trúc biểu hiện cần sử dụng các kỹ thuật: nhân DNA, cắt, ghép nối, biến nạp gen, tinh sạch….thực hiện trên các plasmid trung gian trong vật chủ trung gian u Cấu trúc biểu hiện thường được giữ trong các plasmid trung gian để có thể nhân lên số lượng lớn Thiết kế cấu trúc biểu hiện gen u Promoter: phổ biến là: 35S (CaMV) từ virus gây bệnh khảm súp lơ (sử dụng trong 80% cây biến đổi gen hiện nay) u Terminator: phổ biến là 3’nos: trình tự kết thúc từ gen tổng hợp nopaline synthesase của Agrobacterium tumafeciens (80% cây trồng CNSH sử dụng) Promoter Vùng mã hóa protein Terminator Đưa lên “phương tiện” chuyển gen u Gen chuyển vào vật chủ có thể nằm trên plasmid độc lập với hệ gen vật chủ (vật chủ là sinh vật nhân sơ), hoặc gắn lên hệ gen của vật chủ (vật chủ là sinh vật nhân chuẩn). u Phương tiện chuyển sử dụng phụ thuộc vào phương pháp chuyển gen: u Plasmid chuyển gen: Ti-plasmid với phương pháp dùng Agrobacterium tumafaciens u Hạt nano vàng/wolfram: phương pháp bắn gen u Với phương tiện là plasmid, để đưa cấu trúc biểu hiện plasmid cần sử dụng các kỹ thuật: nhân gen, cắt và ghép nối…. Các phương pháp biến nạp gen vào vật chủ Yêu cầu của phương pháp chuyển gen vào tế bào u Ổn định trong hệ gen vật chủ u Đoạn gen chuyển đảm bảo không bị sắp xếp lại để đảm bảo gen hoạt đông tạo sản phẩm và tính trạng mong muốn u Đơn giản, dễ kiểm soát u Không ảnh hưởng tới các quá trình trao đổi chất thông thường của vật chủ Ở thực vật u Sử dụng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens u Súng bắn gen u Dung hợp tế bào trần Chuyển gen bằng Agrobacterium tumafaciens u Vi khuẩn gây khối u ở thực vật u Có thể chuyển đoạn DNA vào tế bào thực vật, tạo khối u để làm nơi cư trú của vi khuẩn u tạo opine là nopalin và octopin là chất dinh dưỡng cho chúng trong khối u u Khả năng tạo khối u của vi khuẩn này là nhờ các gen trên plasmid có trong tế bào vi khuẩn, gọi là Ti plasmid – (Tumor inducing plasmid) u Vi khuẩn xâm nhập vào vết thương của thực vật, nhanh chóng chuyển 1 đoạn DNA chứa gene tổng hợp opine và gen tạo u vào hệ gen thực vật, gây u và tạo opine cho chúng phát triển Chuyển gen bằng Agrobacterium tumafaciens Các gen tạo phytohormone u Đoạn DNA được chuyển và sinh tổng hợp nopaline nằm giữa 2 trình tự đặc trưng 25 bp, gọi là Bờ phải (Left border) và bờ trái (right Border) LB u Đoạn DNA gắn vào hệ gen của tế bào thực vật vị trí bất kì Phân u Các gen tạo Vùng giải phytohormone làm tế độc nopaline bào thực vật mất kiểm tính soát, tạo thành khối u Vùng khởi động tái bản Hệ thống 2 plasmid dùng để chuyển gen vào thực vật Đoạn gen cần chuyển Chuyển gen bằng Agrobacterium tumafaciens Chuyển gen bằng Agrobacterium tumafaciens Đoạn DNA cần sử dụng Gắn đoạn Đưa vào Tái sinh DNA vào Ti tế bào cây plasmid thực vật Cây với NST thực vật Điểm cắt đặc tính mang T-DNA giới hạn mới Chuyển gen bằng súng bắn gen u DNA cần chuyển được phủ lên hạt vàng / wolfram u Kích thước hạt nhỏ không làm ảnh huởng tới tế bào thực vật u Súng bắn gen tạo tốc độ bắn 1300 m/s u Hiệu quả phụ thuộc tỷ lệ DNA/hạt, tế bào thực vật So sánh 2 phương pháp chuyển gen Gen đích Nhân gen Vi khuẩn + Gen đưa tế bào TV vào Ti- plasmid Hạt vàng phủ DNA Ti-plasmid vào tế Bắn gen vào tế bà ...