Báo cáo: Các phương pháp chuyển gene ở dộng vật

Kỹ thuật chuyển gen là kỹ thuật đưa 1 haynhiều gen lạ đã được thiết kế ở dạng DNA tái tổ hợpvào tế bào chủ của động vật làm cho gen lạ có thể tồntại ở dạng plasmix tái tổ hợp hoặc gắn vào bộ gen tếbào chủ. Trong tế bào chủ,các gen này hoạt động tổnghợp nên các protein đặc trưng dẫn tới việc xuất hiệncác đặc tính mới của cơ thể chuyển gen.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo: Các phương pháp chuyển gene ở dộng vật CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN GENE Ở ĐỘNG VẬTGVHD:TS. NGUYỄN VĂN DUY THÀNH VIÊN NHÓM 7: 1. THÁI MINH TÂM 2. THÁI VIẾT HIẾU 3. DƯƠNG THỊ THANH BÌNH 4. PHẠM ĐÌNH THẢOI. KHÁI QUÁT CHUNG:1. KHÁI NIỆM: - Kỹ thuật chuyển gen là kỹ thuật đưa 1 haynhiều gen lạ đã được thiết kế ở dạng DNA tái tổ hợpvào tế bào chủ của động vật làm cho gen lạ có thể tồntại ở dạng plasmix tái tổ hợp hoặc gắn vào bộ gen tếbào chủ. Trong tế bào chủ,các gen này hoạt động tổnghợp nên các protein đặc trưng dẫn tới việc xuất hiệncác đặc tính mới của cơ thể chuyển gen. - Đối với các thể nhân chuẩn, việc chuyển genđược xem là thành công khi gen chuyển vào được tổ hợpvào genome của tế bào chủ, đặc tính của gen chuyểnnạp được duy trì ổn định qua các thế hệ con cháu. 2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN:- 1977 Gurdon chuyển mRNA và DNA vào phôi Xenopus(ếch) và quan sát thấy biểu hiện chức năng của chúng- 1980 Brinster và cộng sự nhận được kết quả tươngtự ở chuột- 1981 Wagner và cộng sự đã cấy chuyển thành công genβ-globulin của thỏ vào phôi chuột- Từ năm 1985 nhiều tác giả thành công trong tạothỏ,cừu, lợn, bò...chuyển gen và các vật nuôi tăngtrưởng nhanh được- Ngày nay, động vật chuyển gene đã được ứng dụngrất nhiều trong các lĩnh vực khác nhau như y học,dược phẩm, nông nghiệp,… 3. MỤC ĐÍCH CHUYỂN GENE: - Chuyển gen vào các dòng tế bào động vật nuôi để sảnxuất protein tái tổ hợp. - Tạo vật nuôi chuyển gen với đặc tính cải tiến mới vềcác sản phẩm sữa, thịt, lông… - Biến vật nuôi thành bioreacter sản xuất protein tái tổhợp. - Tạo vật nuôi chuyển gen “knock out” làm mô hình nguyêncứu về y sinh học các bệnh di truyền. - Chuyển gen liệu pháp nhằm chữa trị các bệnh di truyền(của người).4. ĐỐI TƯỢNG CHUYỂN GENE: - Hầu hết các phương pháp chuyển gen đều được pháttriển trên mô hình chuột và sau đó chúng được ứng dụngtrên gia súc, gia cầm. - Việc chuyển gen thường được thao tác trên: + Tế bào trứng đã thụ tinh. + Tế bào tinh trùng. + Mô phôi ở giai đoạn sớm. + Tế bào gốc phôi.II. CÔNG NGHỆ TẠO ĐỘNG VẬT CHUYỂN GENE:Gồm các bước cơ bản sau:-Tách chiết, phân lập gene mong muốn.-Tạo tổ hợp gene biểu hiện trong tế bào động vật.-Tạo cơ sở vật liệu biến nạp gene.-Biến nạp gene tạo phôi đông vật.-Nuôi cấy phôi và cấy truyền hợp tử ( đối với ĐV bậc cao).-Phân tích đánh giá tính ổn định và sự biểu hiện của genelạ và tạo ra dòng động vật chuyển gene gốc một cách liêntục.-Sản xuất động vật chuyển gene.Bước 1: Tách chiết, phân lập gene mong muốn:-Gen ngoại lai trước khi được chuyển vào genome của tếbào vật chủ để tạo ra động vật chuyển gen phải được phânlập và tinh chế(tạo dòng).-Công cụ sử dụng để tạo dòng: + Enzyme cắt và nối DNA (enzyme hạn chế vàligase). + Các mẫu dò (probe). + Vector. + Tế bào vật chủ( thường là E.coli).QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT,PHÂN LẬP :-Cắt DNA mẫu và plasmidđược cắt bởi cùng mộtenzyme hạn chế.-Chèn gene mong muốn vàoplasmid. Tạo plasmid táitổ hợp.-Biến nạp plasmid táitổ hợp vào tế bào vậtchủ.-Tạo điều kiện thuậnlợi cho vật chủ sinhtrưởng phát triển. Người ta cũng có thể phân lập được gen mong muốn từsản phẩm biểu hiện của nó như mRNA hoặc protein. + Từ mRNA dưới tác động của enzyme sao chép ngượcsẽ tổng hợp ra DNA bổ sung mạch đơn (single strandcomplement DNA-ss cDNA), tiếp theo là DNA bổ sung mạchkép (double strand complement DNA- ds cDNA. DNA bổ sung(complement DNA- cDNA) này khác với DNA gốc là không chứacác intron mà chỉ bao gồm các exon (Hình 4.2). + Từ sản phẩm protein,có thể suy ra trình tựnucleotid của gen cấu trúc trên cơ sở trình tự các axitamin trong phân tử protein.Sau đó có thể thiết kế cặpmồi (primer) để dò tìm đoạn gen mong muốn. Hình 4.2: So sánh hai dạng gen chuyển Dạng genome bao gồm tất cả các đoạn exon và intronxuất hiện một cách tự nhiên. Các đoạn intron liên quanđến việc cắt ghép mRNA và biểu hiện của gen. DạngcDNA là một trình tự chỉ bao gồm các đoạn exon mã hoáprotein của gen.Bước 2 : Tạo tổ hợp gene biểu hiện trong tế bào độngvật:-Các vùng chức năng khác nhau của gen có nguồn gốc từcác loài khác nhau có thể được kết hợp lại với nhautrong ống nghiệm bằng cách sử dụng enzyme hạn chế vàligase.-Bổ sung các trình tự polylinker chứa một số vị trí nhậnbiết các enzyme hạn chế khác nhau-Gen chuyển được đi kèm với các trình tự không mã hoá cóvai trò điều hoà sự biểu hiện của gen. Các yếu tố điềuhoà cũng có thể nằm ở trong đoạn intron. Yếu tố điều hoàở gần đầu 5’ của gen là promoter, có vai trò quyết địnhtrong việc điều hoà sự biểu hiện của gen. Promoter ở tế bào động vật có nguồn gốc hoặc từ độngvật như methallothionein (MT), thymidine kinase, ß-actin,amylase, insulin, ß-lactoglobulin, adiposite P2...hoặc từvirus động vật như Si ...