CƠ SỞ DI TRUYỀN CHỌN GIỐNG ĐỘNG VẬT part 7

Thứ hai, phần lớn DNA của eucaryotae bậc cao dư thừa, tức không mã hóa cho việc tổng hợp protein, những đoạn này làm tốn công vô ích khi tạo dòng. Trong thực tiễn của kỹ thuật di truyền, người ta sử dụng rộng rãi phương pháp thứ ba, đó là tạo gen từ các mRNA thông tin của chúng. Phương pháp này dựa vào quá trình phiên mã ngược nhờ sử dụng enzyme phiên mã ngược (reverse transcriptase, có tên là DNA-polymerase phụ thuộc RNA. Enzyme này lần đầu tiên được phát hiện khi nghiên cứu sao chép...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CƠ SỞ DI TRUYỀN CHỌN GIỐNG ĐỘNG VẬT part 7 133lớn, như ở động vật có vú có thể lên đến hàng triệu đoạn và phải cần cóhàng triệu dòng vi khuẩn mang các đoạn DNA này, trong số đó có nhữngdòng chứa các đoạn DNA tương tự nhau, trùng lặp. Thứ hai, phần lớnDNA của eucaryotae bậc cao dư thừa, tức không mã hóa cho việc tổnghợp protein, những đoạn này làm tốn công vô ích khi tạo dòng. Trong thực tiễn của kỹ thuật di truyền, người ta sử dụng rộng rãiphương pháp thứ ba, đó là tạo gen từ các mRNA thông tin của chúng.Phương pháp này dựa vào quá trình phiên mã ngược nhờ sử dụng enzymephiên mã ngược (reverse transcriptase, có tên là DNA-polymerase phụthuộc RNA. Enzyme này lần đầu tiên được phát hiện khi nghiên cứu saochép RNA của restovirus gây ung thư. Nó có khả năng tổng hợp nên DNAmột mạch, được gọi là c-DNA từ khuôn mRNA hoặc từ một đoạnpolyribonucleotid tổng hợp hóa học. Nhờ enzyme reverse transcriptasenày có thể tổng hợp hầu như tất cả các gen, miễm có mặt mRNA của genđó. Các c-DNA mạch đơn có thể được biến thành mạch kép nhờ DNA-polymerase và được gọi là c-DNA kép. Đoạn c-DNA kép này được gắnvào plasmid và biến nạp vào vi khuẩn để tạo dòng c-DNA. Các dòng DNA của bộ gen là những đoạn ngẫu nhiên của trình tựnucleotid dọc theo DNA của sinh vật và hầu như không phụ thuộc vào loạitế bào nào dùng để lấy DNA. Ngược lại các dòng c-DNA chỉ chứa nhữngđoạn gen đã được phiên mã ra m.RNA, vì tế bào của các mô đã được biệthóa sẽ có các loại mRNA khác nên ngân hàng c-DNA nhận đựoc sẽ phụthuộc vào kiểu tế bào được sử dụng. Sử dụng ngân hàng c-DNA sẽ có nhiều ưu thế: - Thứ nhất, các dòng c-DNA chứa trình tự mã hóa liên tục của một gen. - Thứ hai, nhiều protein được tổng hợp với số lượng lớn do những tếbào chuyên hóa và như vậy trong các tế bào này mRNA của protein giàuđó sẽ có tỷ lệ cao và ngân hàng c-DNA được tạo ra từ tế bào này sẽ cónhiều c-DNA mã hóa cho các protein tương ứng. Sự dồi dào c-DNA mộtvài loại nào đó làm giảm nhẹ đáng kể việc xác định đúng dòng mongmuốn từ ngân hàng gen. Bằng con đường này đã nhận được và tạo dòng các gen mã hóacho globuline ở người, động vật và chim, cho globuline thủy tinh thể mắtbò, cho ovalbumine (protein lòng trắng trứng), cho fibroin tơ tằm. Phươngpháp này cũng được sử dụng để thu nhận, tạo dòng và biểu hiện các geninterferon của người trong các vi khuẩn. 134 Hiện nay số lượng ngân hàng gen của DNA nhiễm sắc thể và c-DNA không ngừng tăng, chúng là nguồn cho các nhà nghiên cứu, đồngthời một số đáng kể trở thành hàng hóa. Năm 1972 các nhà khoa học Mĩđã tạo được các dòng c-DNA của 2375 gen bộ não người.9.3 Các vector chuyển gen.9.3.1 Thế nào là vector chuyển gen. Để thu nhận gen dưới dạng tinh sạch với hàm lượng lớn, người taphải tạo dòng (clon) gen đó. Tạo dòng cơ bản là nhằm gắn trình tự DNAcần thu nhận vào một vector. Vector là những phân tử DNA thường códạng vòng, mang nhiều đặc tính, trong đó có khả năng tự tái sinh, tồn tạiđộc lập, mượn bộ máy tế bào vi khuẩn để tạo ra nhiều bản sao khác giốnghệt vector ban đầu và mang được gen cần chuyển. Các vector chuyển gencần thỏa mãn các điều kiện sau: - Có các trình tự khởi sự sao chép để có thể tự sao chép, tồn tại độc lập. - Có các trình tự nhận biết, nơi mà các enzyme hạn chế nhận biết để cắthở làm chổ ráp các gen lạ vào. Các trình tự này thường nằm xa điểm xuấtphát sao chép để tránh bị cắt nhầm. - Các trình tự điều hòa tạo điều kiện thuận lợi cho sự phiên mã gen lạ. - Đảm bảo cho sự di truyền bền vững của DNA tái tổ hợp ở dạng độclập hay gắn vào nhiễm sắc thể của tế bào chủ. - Có các gen đánh dấu để dễ dàng phát hiện ra chúng hoặc các gen lạgắn vào. - Vector phải có kích thước càng nhỏ càng tốt để có thể thu nhận mộtlượng DNA tối đa. Hơn nữa kích thước DNA càng nhỏ thì càng dễ xâmnhập vào tế bào vi khuẩn và càng được sao chép nhanh và hiệu quả. Ngoài ra chúng còn phải có những đặc tính bổ sung khác để choviệc tạo dòng thuận lợi. - Chứa các gen làm vô hiệu hóa đoạn DNA không mong muốn bị gắnvào. - Có nhiều bản sao để tách được ra khỏi tế bào với số lượng lớn và đảmbảo sự khuyếch đại của gen gắn vào. - Có các trình tự nucleotid cần thiết cho sự biểu hiện của gen nhưpromotor, trình tự gắn với ribosome để dịch mã. 135 Không có vector toàn năng cho chuyển gen, mà cần có sự chọn lựatùy đối tượng, tùy kích thước đoạn gen được tạo dòng. Các vector chuyểngen có 5 ứng dụng: - Tạo dòng và khuyếch đại trình tự của DNA (nhiều bản sao giốngnhau). - Nghiên cứu sự biểu hiện của một đoạn trình tự DNA. - Đưa gen vào các tế bào vi sinh vật (vi khuẩn, nấm men) hay các độngvật, thực vật. - Sản xuất RNA. - Sản xuất protein từ gen được tạo dòng.Do có tầm quan trọng nên ...