Giáo trình Công nghệ DNA tái tổ hợp

Giáo trình Công nghệ DNA tái tổ hợp sẽ giúp sinh viên tiếp cận thêm một lĩnh vực khác của công nghệ sinh học thông qua việc cung cấp những kiến thức cơ bản theo hướng tạo dòng và biểu hiện gen như sau Các enzyme dùng trong tạo dòng phân tử, các hệ thống vector, một số kỹ thuật cơ bản trong tạo dòng gen: điện di; PCR..., tạo dòng và xây dựng các thư viện genomic DNA và cDNA, biểu hiện các gen được tạo dòng trong E. coli.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Công nghệ DNA tái tổ hợp Lời nói đầu Công nghệ DNA tái tổ hợp (còn gọi là kỹ thuật di truyền hay kỹ thuật gen) là mộtbộ phận quan trọng và là công nghệ chìa khóa (key technology) của lĩnh vực công nghệsinh học. Công nghệ DNA tái tổ hợp được ra đời trên cơ sở các thành tựu của sinh họcphân tử và hiện nay đang đóng vai trò cách mạng đối với sự phát triển của sinh học cũngnhư cải tạo sinh giới. Các kỹ thuật tái tổ hợp DNA đã cho phép các nhà công nghệ sinh học phân lập vàkhuếch đại một gen đơn từ genome của một sinh vật để có thể nghiên cứu, biến đổi vàchuyển nó vào trong một cơ thể sinh vật khác. Các kỹ thuật này còn được gọi là tạo dònggen do nó có thể sản xuất ra một số lượng lớn các gen xác định. Bên cạnh các giáo trình như: sinh học phân tử, nhập môn công nghệ sinh học, côngnghệ tế bào, công nghệ chuyển gen… giáo trình công nghệ DNA tái tổ hợp sẽ giúp sinhviên tiếp cận thêm một lĩnh vực khác của công nghệ sinh học thông qua việc cung cấpnhững kiến thức cơ bản theo hướng tạo dòng và biểu hiện gen như sau: - Các enzyme dùng trong tạo dòng phân tử. - Các hệ thống vector. - Một số kỹ thuật cơ bản trong tạo dòng gen: điện di, PCR… - Tạo dòng và xây dựng các thư viện genomic DNA và cDNA. - Biểu hiện các gen được tạo dòng trong E. coli. Do giáo trình này mới được xuất bản lần đầu tiên, hơn nữa lĩnh vực công nghệDNA tái tổ hợp lại rất phức tạp, nên khó tránh khỏi thiếu sót hoặc chưa đáp ứng được yêucầu bạn đọc. Vì thế, chúng tôi rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp để lần xuất bảnsau được hoàn thiện hơn. Chúng tôi chân thành cảm ơn Quỹ Nâng cao chất lượng-Dự án Giáo dục đại học đãhỗ trợ chúng tôi biên soạn giáo trình này, PGS. TS. Lê Trần Bình đã đọc bản thảo và gópnhiều ý kiến quý báu. Các tác giảPhụ lục Một số thuật ngữ cơ bản Adapter. Một oligodeoxyribonucleotide tổng hợp tương tự linker, nhưng có mộtđầu bằng và một đầu lồi 5’ tương ứng với một vị trí cắt hạn chế cho phép nối cDNA sợiđôi với các plasmid vector hoặc bacteriophage  vector có đầu tương đồng (xem thêmlinker). Adenosine diphosphate (ADP). Một ribonucleoside 5’-diphosphate được cấu tạotừ adenine, đường ribose (5C) và hai gốc phosphate. ADP có tác dụng nhận phosphatetrong chu trình năng lượng của tế bào. Adenosine triphosphate (ATP). Một ribonucleoside 5’-triphosphate được cấu tạotừ adenine, đường ribose (5C) và ba gốc phosphate. ATP là phân tử chứa năng lượng hóahọc chính của tế bào, chủ yếu được tập hợp trong ty thể (mitochondria) và lạp thể(chloroplast). Các gốc phosphate của ATP có mang các liên kết khi bị thủy phân sẽphóng thích một năng lượng tự do lớn. Năng lượng của quá trình hô hấp hoặc quang hợpđược sử dụng để tạo thành ATP từ ADP. Sau đó, ATP được biến đổi ngược trở lại thànhADP ở nhiều vùng khác nhau của tế bào, năng lượng phóng thích ra được dùng để điềukhiển các phản ứng hóa sinh nội bào. Đôi khi cũng xảy ra sự thủy phân tiếp ADP thànhnhững AMP (adenosine monophosphate) để phóng thích năng lượng nhiều hơn. Amino acid. Là một phân tử nhỏ mang một gốc amine (-NH3) và một gốc carboxyl(-COOH) liên kết với cùng một nguyên tử carbon. Amino acid là đơn vị cấu trúc cơ sởcủa chuỗi polypeptide. Có 20 amino acid khác nhau trên các chuỗi polypeptide có trongtự nhiên. Trình tự sắp xếp của các amino acid trên chuỗi polypeptide quyết định cấu trúcvà chức năng của polypeptide và protein mà nó tạo thành. Ampicillin (Amp). Chất kháng sinh bán tổng hợp được dùng trong môi trườngchọn lọc để chọn các tế bào mang đột biến khuyết dưỡng hoặc chọn dòng tế bào (tái tổhợp) mang đoạn DNA được tạo dòng. BAC (bacteria artificial chromosome). Nhiễm sắc thể nhân tạo của vi khuẩn, dựatrên cơ sở plasmid F-factor, được sử dụng làm vector tạo dòng. BAC có thể tái bản trongE. coli với các đoạn chèn DNA có kích thước lên đến 300 kb. Bản đồ cắt hạn chế (restriction map). Trình tự các vị trí nhận biết (recognitionsites) của tất cả các enzyme hạn chế (restriction enzyme hay restriction endonuclease,RE) trên một phân tử DNA. Bazơ đồng đẳng (analog base). Chất hóa học có cấu trúc phân tử rất giống cácbase bình thường của DNA. Chúng có thể thay thế các nitrogen base bình thường trongDNA và hoạt động như một tác nhân đột biến. Trong lần sao chép tiếp theo của DNA,base đồng đẳng có thể bắt cặp sai với một base bình thường, tạo nên đột biến điểm. Vídụ: base đồng đẳng của adenine (A) là 2-aminopurine (AP) có thể gắn vào DNA ở vị trícủa adenine; trong lần sao chép tiếp đó có thể bắt cặp với cytosine (C), trong lần sao chéptiếp theo nữa C kết cặp với guanine (G). Như vậy đã diễn ra sự thay thế cặp A-T bằngcặp G-C. Bazơ nitơ (nitrogen base). Loại phân tử cấu tạo nên nucleic acid (DNA và RNA).Các nitrogen b ...