Công nghệ chuyển gen (động vật, thực vật) - Trần Quốc Trung (chủ biên)

Sách "Công nghệ chuyển gen" gồm 5 chương. Nội dung tài liệu trình bày các vấn đề: Các vector sử dụng trong công nghệ, các phương pháp chuyển, các phương pháp xác định sự hiện diện và biểu hiện của gen ngoại lai, công nghệ chuyển gen ở động vật, công nghệ chuyển gen ở thực vật.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công nghệ chuyển gen (động vật, thực vật) - Trần Quốc Trung (chủ biên)CÔNG NGHỆ CHUYỂN GEN (ÐỘNG VẬT, THỰC VẬT) TRẦN QUỐC DUNG (Chủ biên) NGUYỄN HOÀNG LỘC-TRẦN THỊ LỆ Huế, 2006 1Mở đầu...................................................................................................... 3Chương 1 Các vector sử dụng trong công nghệ ................................... 12Chương 2 Các phương pháp chuyển gen.............................................. 57Chương 3 Các phương pháp xác định sự hiện diện và biểu hiện củagen ngoại lai ............................................................................................ 89Chương 4 Công nghệ chuyển gen ở động vật ..................................... 104Chương 5 Công nghệ chuyển gen ở Thực vật .................................... 145 2 Mở đầu Mục đích của công tác chọn giống và nhân giống là cải tiến tiềm năng ditruyền của cây trồng, v ật nuôi...nhằm nâng cao năng suất, hiệu quả sản xuấtnông nghiệp. Trong công tác cải tạo giống c ổ truyền chủ yếu sử dụng phươngpháp lai tạo và chọn lọc để cải tạo nguồn gen của sinh v ật. Tuy nhiên, do quátrình lai tạo tự nhiên, con lai thu được qua lai tạo và chọn lọc vẫn còn mangluôn cả các gen không mong muốn do tổ hợp hai bộ nhiễm sắc thể đơn bộicủa giao tử đực và giao tử cái. Một hạn chế nữa là việc lai tạo tự nhiên chỉthực hiện được giữa các cá thể trong loài. Lai xa, lai khác loài gặp nhiều khókhăn, con lai thường bất thụ do sai khác nhau v ề bộ nhiễm sắc thể cả v ề sốlượng lẫn hình thái giữa bố v à mẹ, do cấu tạo cơ quan sinh dục, tập tính sinhhọc... giữa các loài không phù hợp v ới nhau. Gần đây, nhờ những thành tựutrong lĩnh vực DNA tái tổ hợp, công nghệ c huyển gen ra đời đã cho phépkhắc phục những trở ngại nói trên. Nó cho phép chỉ đưa những gen mongmuốn vào động v ật, thực vật...để tạo ra những giống v ật nuôi, cây trồngmới..., kể cả v iệc đưa gen từ giống này sang giống khác, đưa gen của loàinày vào loài khác. Bằng kỹ thuật tiên tiến nêu trên của công nghệ sinh học hiện đại, vàonăm 1982 Palmiter và c ộng sự đã c huyển được gen hormone sinh trưởng củachuột cống vào chuột nhắt, tạo ra được chuột nhắt “khổng lồ“. Từ đó đến nayhàng loạt động v ật nuôi chuyển gen đã được tạo ra như thỏ, lợn, cừu, dê, bò,gà, cá ...Trong hướng này các nhà nghiên cứu tập trung vào những mục tiêu:tạo ra động v ật chuyên sản xuất protein quí phục vụ y học; tạo ra động vật cósức chống chịu tốt (chống chịu bệnh tật, sự thay đổi của điều kiện môitrường...); tạo ra các vật nuôi có tốc độ lớn nhanh, hiệu suất s ử dụng thức ăncao, cho năng suất cao và chất lượng sản phẩm tốt. Ðộng v ật chuyển gencòn được sử dụng làm mô hình thí nghiệ m nghiên cứu các bệnh ở người đểnhanh chóng tìm ra các giải pháp chẩn đoán và điều trị các bệnh hiểm nghèonhư ung thư, AIDS, thần kinh, tim mạch... Những bước phát triển của công nghệ chuyển gen vào thực v ật bắtnguồn từ những thành công của công nghệ chuyển gen vào động v ật. Kể từnăm 1984, là lúc người ta bắt đầu tạo được cây trồng chuyển gen và đến nayđã có những bước tiến lớn. Nhiều cây trồng quan trọng chuyển gen ra đờinhư lúa, ngô, lúa m ì, đậu tương, bông, khoai tây, cà chua, cải dầu, đậu HàLan, bắp c ải...Các gen được chuyển là gen kháng vi sinh vật, virus gây bệnh,kháng côn trùng phá hại, gen c ải tiến protein hạt, gen có khả năng sản xuất 3những loại protein m ới, gen chịu hạn, gen bất thụ đực, gen kháng thuốc diệtcỏ... Triển v ọng của công nghệ c huyển gen là rất lớn, cho phép tạo ra cácgiống v ật nuôi, cây trồng... mang những đặc tính di truyền hoàn toàn m ới, cólợi cho con người mà trong chọn giống thông thường phải trông chờ v ào độtbiến tự nhiên, không thể luôn luôn có được. Ðối v ới sự phát triển của côngnghệ sinh học trong thế kỷ XXI thì công nghệ chuyển gen sẽ có một v ị trí đặcbiệt quan trọng. Có thể nói công nghệ c huyển gen là m ột hướng công nghệcao của công nghệ sinh học hiện đại phục v ụ sản xuất và đời sống.I. Một số khái niệm cơ bản1. Chuyển gen Chuyển gen (transgenesis) là đưa một đoạn DNA ngoại lai vào genomecủa một cơ thể đa bào, sau đó đoạn DNA ngoại lai này sẽ có mặt ở hầu hếtcác tế bào và được truyền lại cho thế hệ sau. Vì vậy khái niệm chuyển gen chỉđược sử dụng cho thực vật và động v ật. Nấm men, vi khuẩn và tế bào nuôicấy mang một đoạn DNA ngoại lai được gọi là các tế bào tái tổ hợp(recombinant cell) hoặc tế bào biến nạp (transformed cell). Chuyển gen khác v ới liệu pháp gen (gene therapy). Có trường hợp cáctế bào m ầm không mang DNA ngoại lai. Thuật ngữ liệu pháp gen m ầm(germinal gene therapy) c ũng được sử dụng. Liệu pháp gen mầm hãy cònchưa được thử nghiệm ở người. Các tế bào mầm này mang DNA ngoại lai vàđược truyền lại cho thế hệ s au. Về mặt lịch sử, thuật ngữ ...