CHUYỂN GEN VÀ VACCINE THỰC VẬT

Vào đầu thập niên 1980, công nghệ gen thực vật đã tái sinh được cây chuyển gen đầu tiên, đây thật sự là một thành công ngoạn mục của ngành công nghệ gen thực vật. Cho đến nay, cây trồng biến đổi gen đã và đang đóng góp rất nhiều không những trong việc đáp ứng nhu cầu lương thực, thực phẩm cho con người mà dần dần còn được sản xuất để thay thế cho các loại vaccine hiện nay.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHUYỂN GEN VÀ VACCINE THỰC VẬTChuyển genvà vaccine thực vật Prof. Chu Hoang Mau Ph.D. Genetic and Molecular Biologist Vice President Thainguyen University Mobile: 0913383289 Mail: Mauchkstn@yahoo.com Mauchdhtn@gmail.comJune 9, 2010Nội dung  Chuyển gen  Vaccine thực vậtJune 9, 2010Chuyển gen  Khái niệm  Vector chuyển gen và tế bào chủ  Quy trình chuyển genJune 9, 2010Khái niệm Chuyển gen (transgenesis): Đưa một đoạn DNA ngoại lai vào hệ gen (genome) của một cơ thể đa bào. Đoạn DNA ngoại lai sẽ có mặt ở hầu hết các tế bào và được truyền lại cho thế hệ sau. Khái niệm chuyển gen chỉ được sử dụng cho thực vật và động vật. Nấm men, vi khuẩn và tế bào nuôi cấy mang một đoạn DNA ngoại lai được gọi là các tế bào tái tổ hợp (recombinant cell) hoặc tế bào biến nạp (transformed cell). June 9, 2010Khái niệm  Chuyển gen khác với liệu pháp gen (gene therapy). Có trường hợp các tế bào mầm không mang DNA ngoại lai. Thuật ngữ liệu pháp gen mầm (germinal gene therapy) cũng được sử dụng. Các tế bào mầm này mang DNA ngoại lai và được truyền lại cho thế hệ sau.  Thuật ngữ GMO (Genetically modified organism)- Sinh vật biến đổi gen, được sử dụng chủ yếu để chỉ các thực vật chuyển gen được gieo trồng để cung cấp lương thực, thực phẩm June 9, 2010Khái niệm  Ðộng vật (Thực vật) chuyển gen là động vật (thực vật) có gen ngoại lai (gen chuyển) xen vào DNA genome của nó.  Gen ngoại lai này phải được truyền lại cho tất cả mọi tế bào, kể cả các tế bào sinh sản mầm.  Nếu dòng tế bào mầm bị biến đổi, các tính trạng bị biến đổi này sẽ được truyền cho các thế hệ kế tiếp thông qua sinh sản  Nếu chỉ có dòng tế bào sinh dưỡng bị biến đổi, chỉ có cơ thể mang các tế bào sinh dưỡng đó bị ảnh hưởng và không di truyền lại cho thế hệ sau.  Việc chuyển gen ngoại lai vào động vật (thực vật) chỉ thành công khi các gen này di truyền lại cho thế hệ sau June 9, 2010Khái niệm: Gen chuyển  Gen chuyển (transgene) là gen ngoại lai được chuyển từ một cơ thể sang một cơ thể mới bằng kỹ thuật di truyền.  Các gen chuyển được sử dụng để tạo động vật, thực vật chuyển gen có nguồn gốc từ các loài sinh vật khác nhau June 9, 2010Nguyên tắc cơ bản trong việc tạo động(thực vật) chuyển gen  Nguyên tắc cơ bản trong việc tạo động vật (thực vật) chuyển gen là đưa một hoặc vài gen ngoại lai vào động vật (thực vật) (do con người chủ động tạo ra).  Các gen ngoại lai này phải được truyền thông qua dòng mầm vì vậy mọi tế bào kể các tế bào mầm sinh sản của động vật (thực vật) đều chứa vật chất di truyền đã được sửa đổi như nhau. June 9, 2010Cơ chế hợp nhất của DNA ngoại lai vàogenome  Sự hợp nhất của đoạn DNA ngoại lai vào genome được thực hiện với sự tham gia của các cơ chế sửa sai DNA của tế bào  Sự hợp nhất của đoạn DNA ngoại lai vào genome diễn ra theo cơ chế tái tổ hợp tương và không tương đồng June 9, 2010DNA ngoại lai hợp nhất vào genome nhờ quá trình tái tổ hợp không tương đồngJune 9, 2010Cơ chế thay thế gen bằng tái tổ hợp tươngđồngJune 9, 2010Vector chuyển gen  Vector là một phân tử DNA có khả năng mang một đoạn DNA ngoại lai và khi xâm nhập vào loại tế bào chủ thích hợp thì có khả năng tự tái bản không phụ thuộc vào sự sao chép của hệ gen tế bào chủ.  Nói cách khác, vector là một phương tiện truyền thông tin di truyền trong cơ thể hoặc giữa các cơ thể khác nhau.  Tế bào chủ thường là E.coli cho nên phần lớn các vector là các phân tử DNA dạng vòng nhỏ (plasmid) hoặc là bacteriophage.  Vector có thể được cắt ở một vị trí xác định bằng một enzym hạn chế và được nối với một đoạn DNA tương hợp khác nhờ enzym.June 9, 2010Các đặc tính của vector  Vector phải đủ lớn để mang DNA ngoại lai nhưng không quá lớn.  Vector phải chứa các trình tự kiểm soát (control sequences) như khởi điểm tái bản (origin of replication), promoter.  Vector phải mang một hoặc nhiều vị trí nhận biết của enzym hạn chế.  Vector phải mang các gen marker chọn lọc (thường là các gen kháng chất kháng sinh).June 9, 2010Các loại vector dùng trong chuyển gen ởđộng vật Vector thẳng tối thiểu (Minimum linear vectors) Vector transposon Vector retrovirusJune 9, 2010Sử dụng vector retrovirus để tạo động vật chuyểngenJune 9, 2010Các loại vector dùng trong chuyển gen ởThực vật khi sử dụng Agrobacterium  Sự gây ra các khối u do Agrobacterium  Agrobacterium tumefaciens và A. rhizogenes là hai loài vi khuẩn sống trong đất gây ra bệnh kh ...