Công nghệ sinh học động vật

Tham khảo tài liệu công nghệ sinh học động vật, khoa học tự nhiên, công nghệ sinh học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công nghệ sinh học động vậtChương 5 Công nghệ sinh học động vậtI. Mở đầu Tế bào động vật có thể sinh trưởng trên các loại môi trường dinhdưỡng tổng hợp bên ngoài cơ thể, vì thế chúng đã được nuôi cấy cho cácmục đích sau: - Nghiên cứu các tế bào ung thư, phân loại các khối u ác tính, xác địnhsự tương hợp của mô trong cấy ghép, nghiên cứu các tế bào đặc biệt cùng sựtương tác của chúng, sản xuất tế bào gốc… - Ứng dụng để sản xuất các hợp chất hóa sinh quan trọng dùng trongchẩn đoán như các hormone sinh trưởng của người, interferon, hoạt tốplasminogen mô, các viral vaccine và các kháng thể đơn dòng (monoclonalantibodies). Theo phương pháp truyền thống các hợp chất hóa sinh này đượcsản xuất bằng cách sử dụng các động vật sống hoặc được tách chiết từ xácngười chết. Chẳng hạn, các kháng thể đơn dòng có thể được sản xuất bằngcách nuôi cấy các tế bào hybridoma trong các khoang màng bụng(peritoneal cavity) của chuột, hoặc hormone sinh trưởng dùng để chữa bệnhcòi (dwarfism) có thể được tách chiết từ xác người chết. Tuy nhiên, sốlượng thu được từ các phương pháp này rất hạn chế vì thế việc ứng dụngrộng rãi chúng trong điều trị còn gặp nhiều khó khăn. Chuyển gen vào động vật để tạo ra nguồn thực phẩm có giá trị là mộttrong những ứng dụng có ý nghĩa của công nghệ sinh học động vật. Tuynhiên, hướng nghiên cứu này vẫn còn một vài hạn chế trên động vật có vúlớn do chúng sinh sản mỗi lần rất ít trứng, việc cấy phôi trở vào mẹ mangphức tạp, mỗi mẹ mang chỉ nhận được một ít phôi, trứng của đa số động vậtnuôi có tế bào chất rất đục nên khó nhìn thấy tiền nhân để chuyển gen vào…Mục tiêu của chuyển gen là nhằm đưa vào vật nuôi những tính trạng có hiệuquả kinh tế cao như sử dụng triệt để thức ăn, nhiều thịt ít mỡ, sinh trưởngnhanh, kháng bệnh… Mặc dù, còn gặp một số khó khăn và thất bại nhưngngười ta cũng đã có được một vài thành công bước đầu như tạo ra loại gàkháng bệnh do avian leukosis virus gây ra hay cừu cho nhiều lông… Các kếtquả này cho phép hy vọng sẽ đạt được những bước tiến mới trong tương lai.Nhập môn Công nghệ sinh học 140 Nhân bản vô tính (tạo dòng) đối với các vật nuôi có năng suất caonhưng các thế hệ con của nó lại không được như vậy cũng đã có một vàithành công nhất định, kỹ thuật này cho phép tái tạo các vật nuôi có đầy đủphẩm chất như ban đầu bằng phương thức vô tính. Thành công vang dộitrong lĩnh vực này là kết quả của Wilmut và cộng sự (1996) đã cho ra đờichú cừu Dolly. Cừu Dolly không có bố mẹ hiểu theo nghĩa thông thường màđược tạo ra bằng cách sao y một con cừu trưởng thành. Ngoài ra, kỹ thuậtnày cũng được áp dụng trong nhân giống các động vật chuyển gen, các độngvật này khi sinh sản hữu tính có thể thế hệ con không nhận được gen đích,do đó sự can thiệp của nhân bản vô tính trong trường hợp này là rất cầnthiết. Bên cạnh các ứng dụng trong sản xuất, hiện nay việc ứng dụng nhânbản vô tính để bảo tồn các nguồn gen và động vật quý hiếm cũng đang đượcchú trọng đặc biệt.II. Nuôi cấy tế bào động vật có vú1. Các ưu điểm và hạn chế của nuôi cấy tế bào động vật1.1. Các ưu điểm của nuôi cấy tế bào động vật - Hệ thống tế bào động vật là các “nhà máy tế bào” thích hợp cho việcsản xuất các phân tử phức tạp và các kháng thể dùng làm thuốc phòng bệnh,điều trị hoặc chẩn đoán (Bảng 5.1). - Các tế bào động vật đáp ứng được quá trình hậu dịch mã chính xácđối với các sản phẩm protein sinh-dược (biopharmaceutical protein).Chuyển gen của động vật có vú cũng có thể được sản xuất bởi hệ thống vikhuẩn bằng cách dùng công nghệ DNA tái tổ hợp. Tốc độ sinh trưởngnhanh, thành phần môi trường đơn giản và rẻ tiền của nuôi cấy tế bào vikhuẩn khiến chúng có nhiều ưu điểm hơn so với nuôi cấy tế bào động vật cóvú. Tuy nhiên, vi khuẩn thiếu khả năng biến đổi hậu dịch mã (post -translational modifications) bao gồm việc phân giải protein, liên kết tiểu đơnvị (subunit), hoặc nhiều phản ứng kết hợp khác nhau như glycosylation,methylation, carboxylation, amidation, hình thành các cầu nối disulfide hoặcphosphorylation các gốc amino acid. Những sửa đổi này rất quan trọng ảnhhưởng đến hoạt tính sinh học của sản phẩm. Ví dụ quá trình glycosylationcó thể giúp bảo vệ protein chống lại sự phân giải chúng, duy trì khả năng ổnđịnh cấu trúc và biến đổi kháng nguyên.Nhập môn Công nghệ sinh học 141 Bảng 5.1. Các sản phẩm quan trọng của nuôi cấy tế bào động vật Urokinase, hoạt tố plasminogen mô Enzyme Hormone sinh trưởng (GH) Hormone Nhóm I Các nhân tố sinh Các cytokine khác trưởng Bệnh dại, bệnh quai bị, bệnh sởi ở Vaccine Nhóm II người… Veterinary-FMD vaccine, New C ...