Giáo trình học môn Công nghệ DNA tái tổ hợp

Công nghệ DNA tái tổ hợp (còn gọi là kỹ thuật di truyền hay kỹ thuật gen) là một bộ phận quan trọng và là công nghệ chìa khóa (key technology) của lĩnh vực công nghệ sinh học. Công nghệ DNA tái tổ hợp được ra đời trên cơ sở các thành tựu của sinh học phân tử và hiện nay đang đóng vai trò cách mạng đối với sự phát triển của sinh học cũng như cải tạo sinh giới. Các kỹ thuật tái tổ hợp DNA đã cho phép các nhà công nghệ sinh học phân lập và...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình học môn Công nghệ DNA tái tổ hợp Lời nói đầu Công nghệ DNA tái tổ hợp (còn gọi là kỹ thuật di truyền hay kỹ thuậtgen) là một bộ phận quan trọng và là công nghệ chìa khóa (key technology)của lĩnh vực công nghệ sinh học. Công nghệ DNA tái tổ hợp được ra đờitrên cơ sở các thành tựu của sinh học phân tử và hiện nay đang đóng vai tròcách mạng đối với sự phát triển của sinh học cũng như cải tạo sinh giới. Các kỹ thuật tái tổ hợp DNA đã cho phép các nhà công nghệ sinh họcphân lập và khuếch đại một gen đơn từ genome của một sinh vật để có thểnghiên cứu, biến đổi và chuyển nó vào trong một cơ thể sinh vật khác. Cáckỹ thuật này còn được gọi là tạo dòng gen do nó có thể sản xuất ra một sốlượng lớn các gen xác định. Bên cạnh các giáo trình như: sinh học phân tử, nhập môn công nghệsinh học, công nghệ tế bào, công nghệ chuyển gen… giáo trình công nghệDNA tái tổ hợp sẽ giúp sinh viên tiếp cận thêm một lĩnh vực khác của côngnghệ sinh học thông qua việc cung cấp những kiến thức cơ bản theo hướngtạo 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 vựccông nghệ DNA tái tổ hợp lại rất phức tạp, nên khó tránh khỏi thiếu sót hoặcchưa đáp ứng được yêu cầu bạn đọc. Vì thế, chúng tôi rất mong nhận đượcnhiều ý kiến đóng góp để lần xuất bản sau được hoàn thiện hơn. Chúng tôi chân thành cảm ơn Quỹ Nâng cao chất lượng-Dự án Giáodục đại học đã hỗ trợ chúng tôi biên soạn giáo trình này, PGS. TS. Lê TrầnBình đã đọc bản thảo và góp nhiều ý kiến quý báu. Các tác giảCông nghệ DNA tái tổ hợp 1Chương 1 Các enzyme dùng trong tạo dòng phân tử các sinh vật prokaryote, của bacteriophage đểchúng ở , người ta đã tìm thấy hơn 9 . từ khoảng 250 chủng vi sinh vật. Các enzyme hạn chế có ba loại (type): I, II và III. Các enzyme đượcdùng phổ biến hiện nay thuộc type II, có cơ chế tác động đơn giản nhất. Đâylà các nuclease cắt ở một vị trí đặc hiệu nằm bên trong sợi DNA (chứ khôngphân hủy DNA từ hai đầu), nên được gọi là endonuclease. Tên gọi đầy đủcủa chúng là các restriction endonuclease type II, hay được gọi đơn giản làenzyme hạn chế (restriction enzyme, RE).1. Các enzyme hạn chế type II Cách gọi tên các enzyme hạn chế dựa trên các qui ước quốc tế. Tênchi và tên loài của sinh vật, mà ở đó tìm thấy enzyme, được dùng để đặt chophần đầu của tên enzyme (viết nghiêng) bao gồm: chữ thứ nhất của tên chivà hai chữ đầu của tên loài. Ví dụ: enzyme được tách chiết từ vi khuẩnEscherichia coli thì có tên là Eco, còn enzyme được tách chiết từ vi khuẩnBacillus globigii thì viết là Bgl… Ngoài ra, tên gọi enzyme hạn chế cònđược bổ sung thêm phần sau (viết thẳng), tùy thuộc vào chủng vi khuẩn liênquan và tùy thuộc vào sự có mặt hay không của các yếu tố ngoài nhiễm sắcthể. Ví dụ: RI trong enzyme EcoRI có nghĩa như sau: R là viết tắt của chủngRY13, I là bậc xác định đầu tiên trong vi khuẩn (first identified order inbacterium). Giá trị của enzyme hạn chế là ở tính đặc hiệu của chúng. riêng biệt bao - : enzyme Ecohexanucleotide (6 nucleotide):Công nghệ DNA tái tổ hợp 2 5’...GAATTC...3’ 5’...G AATTC...3’ EcoRI + 3’...CTTAAG...5’ 3’...CTTAA G...5’ Eco (protruding) 5’ khác (ví dụ: Pst 5’. Trong khi đó, m :SmaI) lại 1.1). Stt Tên enzyme 5’…G AATTC…3’ 5’…G AATTC…3’ 1 EcoRI 3’…CTTAA G…5’ 3’…CTTAA G…5’ 5’…A AGCTT…3’ 5’…A AGCTT…3’ 2 HindIII 3’…TTCGA A…5’ 3’…TTCGA A…5’ 5’…CTGCA G…3’ 5’…CTGCA G…3’ 3 ...