Giáo trình Công nghệ sinh học đại cương: Phần 2

Nối tiếp nội dung phần 1 cuốn giáo trình "Công nghệ sinh học", phần 2 giới thiệu tới người học các kiến thức: Virus và công nghệ sinh học Virus, protein và công nghệ enzym, công nghệ sinh học vi sinh, công nghệ sinh học y dược và chăn nuôi, kỹ thuật di truyền kiểm soát sâu bệnh,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Công nghệ sinh học đại cương: Phần 2 Chương 5 VIRUS VÀ C Ô N G N G H Ệ SINH H Ọ C VIRUS Virus là m ộ t k ý sinh p h ổ b i ế n ở hầu hết c á c c ơ t h ể sống t ừ đ ơ n g i ả n đ ế n phức tạp.M ọ i c ơ t h ể sống từ v i k h u ẩ n đ ế n c â y trồng, vật n u ô i và con n g ư ờ i đ ề u c ó t h ể bị l ấ n c ô n gbởi virus. Virus g â y ra rất n h i ề u bệnh dịch nguy h i ể m n h ư b ệ n h l ở m ồ m long m ó n g ,bệnh b ò đ i ê n , bệnh c ú m H 5 N 1 , bệnh SARS, bệnh H I V / A I D và n h i ề u b ệ n h k h á c . V i r u sc ò n là n g u y ê n n h â n của m ộ t số bệnh t r u y ề n n h i ễ m nguy h i ể m n h ư virus epstein bar,virus bệnh v i ê m gan B (Hepatitis B ) , virus v i ê m gan c (Hepatitis C)... d ẫ n đ ế n ung thư. Ngoài ra, do virus c ó k h ả n ă n g cài genom của n ó vào genom của sinh vật chủ v à chuyểntải thông tin d i truyền từ c ơ thể sống này sang cơ thể sống k h á c n ê n c ó t h ể g â y ra nhiều biếndị hay những dạng đ ộ t biến k h ô n g mong muốn. Trong nhũng n ă m gần đây, vừus đ ã và đ a n glà đ ố i tượng nghiên cứu quan trọng của nhiều lĩnh vực c ô n g nghệ sinh học, ư ơ n g số đ ó , m ộ tsố virus đã được sử dụng làm vector phục vụ c ô n g tác chuyển gen.5.1. LỊCH SỬ PHÁT HIỆN RA VIRUS N g ư ờ i ta p h á t h i ệ n ra virus n h ờ những n g h i ê n cứu t ì m k i ế m t á c n h â n g â y b ệ n h k h ả mlá ở cây thuốc lá. Bệnh n à y l à m cho c â y c ò i cọc và m à u sắc p h i ế n lá bị k h ả m . N ă m1883, A . Mayer đ ã p h á t h i ệ n t h ấ y bệnh k h ả m thuốc lá là b ệ n h lây n h i ễ m v à cho r ằ n g t á cn h â n g â y bệnh là m ộ t loài v i k h u ẩ n r ấ t n h ỏ b é và k h ô n g t h ể n h ì n t h ấ y bằng k í n h h i ể n v i .Ô n g ta đ ã t h à n h c ô n g trong g â y lây n h i ễ m bệnh n h â n tạo bằng c á c h phun dịch c h i ế t củalá c â y bị bệnh lên c â y khoe. Quan sát chất dịch d ư ớ i k í n h h i ể n v i A . M a y e r đ ã k h ô n gquan sát t h ấ y tác n h â n g â y bệnh. Đ ế n c u ố i những n ă m 1880, D . Ivanowsky, m ộ t n h à khoa học n g ư ờ i Nga cho rằngbệnh k h ả m lá thuốc lá g â y ra b ở i m ộ t v i k h u ẩ n r ấ t n h ỏ b é c ó k h ả n ă n g l ọ t qua m à n g l ọ cvi k h u ẩ n . Ô n g đ ã d ù n g m à n g lọc c ó k h ả n ă n g l o ạ i trừ v i k h u ẩ n đ ể l ọ c chất c h i ế t t ừ lá c â ybệnh. Dịch chiết thu được qua m à n g lọc v i k h u ẩ n v ẫ n c ó k h ả n ă n g g â y b ệ n h v à được ô n gg ọ i là độc t ố sau l ọ c . N ă m 1897 Martinus Beiferinck, m ộ t n h à sinh học H à L a n cho thấy bệnh g â y ra b ở im ộ t c ơ thể sống nhỏ và đ ơ n giản h ơ n v i khuẩn, n h ư n g l ạ i c ó k h ả n ă n g sinh sản. C â y khoesau k h i được phun dịch chiết từ cây bệnh đ ã bị n h i ễ m bệnh, chất dịch từ c â y m ớ i n h i ễ mbệnh l ạ i c ó thể gây ra n h i ễ m bệnh cho các cây k h á c nữa. T h í n g h i ệ m n à y đ ã được l ặ p l ạ inhiều t h ế h ệ và n g ư ờ i ta thấy rằng tác n h â n g â y bệnh c ó t h ể sinh sản vì tác n h â n n à y đ ãk h ô n g bị loãng hoặc y ế u đi k h i chuyển từ cây n ọ sang cây kia. Ô n g cũng cho biết: - K h ô n g thể n u ô i c ấ y tác n h â n g â y bệnh trên m ô i trường dinh d ư ỡ n g n h â n tạo. - T á c n h â n g â y bệnh k h ô n g bị giết bằng c ồ n . - T á c n h â n g â y bệnh chỉ sinh sản ở trên cây chủ m à n ó lây n h i ễ m .118 N ă m 1935, Vendell M . Stanley, m ộ t n h à khoa học M ỹ đ ã k ế t t i n h được c á c hạt củat á c n h â n g â y bệnh m à n g à y nay n g ư ờ i ta g ọ i là virus k h ả m thuốc lá ( T M V - tobacomosaic virus). T r o n g những n ă m 1950, T M V và c á c virus k h á c đ ã được quan sát t h ấ y bằng k í n hh i ể n v i đ i ệ n tử, virus n h ỏ nhất c ó đ ư ờ n g k í n h chỉ k h o ả n g 2 0 n m . H ạ t virus được c ấ u t r ú cđ ơ n g i ả n b ở i m ộ t sợi axit nucleic n ằ m trong m ộ t l ớ p v ỏ bọc protein.5.2. ĐẶC ĐIỂM CHUNG TRONG CÂU TRÚC CỦA VIRUS Genom virus r ấ t đ ơ n g i ả n , c ó t h ể là m ộ t sợi A D N k é p , m ộ t sợi A D N đ ơ n , m ộ t sợiA R N k é p hoặc m ộ t sợi A R N đ ơ n . A D N của virus c ó t h ể là p h â n tử sợi thẳng hoặc sợiv ò n g , trong đ ó c ó t h ể chỉ g ồ m 4 gen hoặc t ố i đ a là vài t r ă m gen.5.2.1. Vỏ bọc của virus (capsid và envelop) Virus c ó thể c ó 2 l ớ p v ỏ , l ó p trong g ọ i là v ỏ capsid, l ớ p ngoài được g ọ i là lớp baoenvelop. Capsid là m ộ t lớp v ỏ protein bọc b ê n ngoài genom của virus. C ấ u trúc của vỏcapsid c ó thể đ a dạng và được tạo b ở i các tiểu phần n h ỏ g ọ i là capsomeres - các tiểu phầnnày c ó thể là m ộ t hoặc vài loại protein k h á c nhau. v ỏ envelop là lóp m à n g phủ ngoài v ỏcapsid c ó vai trò g i ú p virus lây n h i ễ m t ế bào. T h à n h phần c ơ bản của v ỏ bọc là protein.5.2.2. Sinh sản virus trong tế bào sinh vật chủ Virus là m ộ t k ý sinh n ộ i b à o bắt buộc, ...