Kỹ thuật chuyển gen cho động vật

Kỹ thuật chuyển gen là kỹ thuật đưa một hay nhiều gen lạ đã được thiết kế ở dạng ADN tái tổ hợp vào tế bào chủ của động vật làm cho gen lạ có thể tồn tại ở dạng plasmit tái tổ hợp hoặc gắn vào bộ gen tế bào chủ. Trong tế bào chủ, các gen này hoạt động tổng hợp
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật chuyển gen cho động vật Kü thuËt chuyÓn gen cho ®éng vËtI. Kh¸I NIÖM VÒ chuyÓn gen Cho ®éng vËt 1.1. §Þnh nghÜa Kü thuËt chuyÓn gen l kü thuËt ®−a mét hay nhiÒu gen l¹ ® ®−îc thiÕt kÕ ë d¹ng ADN t¸i tæ hîp v o tÕ b o chñ cña ®éng vËt l m cho gen l¹ cã thÓ tån t¹i ë d¹ng plasmit t¸i tæ hîp hoÆc g¾n v o bé gen tÕ b o chñ. Trong tÕ b o chñ, c¸c gen n y ho¹t ®éng tæng hîp nªn c¸c protein ®Æc tr−ng dÉn tíi viÖc xuÊt hiÖn c¸c ®Æc tÝnh míi cña c¬ thÓ chuyÓn gen. ®èi víi c¸c thÓ nh©n chuÈn, viÖc chuyÓn gen ®−îc xem l th nh c«ng khi gen chuyÓn v o ®−îc tæ hîp v o genom cña tÕ b o chñ, ®Æc tÝnh cña gen chuyÓn n¹p ®−îc duy tr× æn ®inh qua c¸c thÕ hÖ con ch¸u 11.2.L−îc sö ph¸t triÓn 1977 Gurdon chuyÓn ARNm v ADN v o ph«i Xenopus (Õch) v quan s¸t thÊy sù biÓu hiÖn chøc n¨ng cña chóng 1980 Brinster v cs nhËn ®−îc kÕt qu¶ t−¬ng tù ë chuét 1981 Wagner v cs ®· cÊy chuyÓn th nh c«ng gen β-globulin cña thá v o ph«i chuét Tõ 1985 nhiÒu t¸c gi¶ th nh c«ng trong t¹o thá, cõu, lîn, bß… chuyÓn gen v c¸c vËt nu«i chuyÓn gen t¨ng tr−ëng nhanh ®−îc øng dông m¹nh mÏ trong n«ng nghiÖp1.3. môc ®Ých chuyÓn gen• ChuyÓn gen v o c¸c dßng tÕ b o ®éng vËt nu«i cÊy ®Ó s¶n xuÊt protein in t¸i tæ hîp• T¹o vËt nu«i chuyÓn gen víi ®Æc tÝnh c¶i tiÕn míi vÒ c¸c s¶n phÈm s÷a, thÞt, l«ng…• BiÕn vËt nu«i th nh bioreacter s¶n xuÊt protein t¸i tæ hîp• T¹o vËt nu«i chuyÓn gen “knock out” l m m« h×nh nghiªn cøu vÒ y sinh häc c¸c bÖnh di truyÒn• ChuyÓn gen liÖu ph¸p nh»m ch÷a trÞ c¸c bÖnh di truyÒn (cña ng−êi) 2 1.4. §èi t−îng chuyÓn gen HÇu hÕt c¸c ph−¬ng ph¸p chuyÓn gen ®−îc ph¸t triÓn trªn m« h×nh chuét v sau ®ã chóng ®−îc øng dông trªn gia sóc, gia cÇm ViÖc chuyÓn gen th−êng ®−îc thao t¸c trªn: - TÕ b o trøng ® thô tinh - TÕ b o tinh trïng - M« ph«i ë giai ®o¹n sím - TÕ b o gèc ph«i II.C¸c ph−¬ng ph¸p chuyÓn gen vµo tÕ bµo ®éng vËt Ph−¬ng ph¸p chuyÓn gen trùc tiÕp :-ChuyÓn gen nhê phèt ph¸t canxi-ChuyÓn gen nhê xung ®iÖn-ChuyÓn gen nhê vi tiªm-ChuyÓn gen nhê liposom Ph−¬ng ph¸p chuyÓn gen gi¸n tiÕp :ChuyÓn gen nhê virus 3II.1.C¸c ph−¬ng ph¸p ChuyÓn gen trùc tiÕp1.ChuyÓn gen nhê phosphat canxiKü thuËt phosphat canxi ®Ó ®−a gen v o tÕ b o®éng vËt cã vó lÇn ®Çu ®−îc Graham v VanderEb ®Ò xuÊt n¨m 1973 v cho ®Õn nay vÉn ®−îc ¸pdông réng r·i.Kü thuËt n y cã thÓ sö dông ®Ó ®−a DNA v o tÕb o ®éng vËt cã vó víi môc ®Ých c¸c test thÓ hiÖnchuyÓn n¹p hay biÕn n¹p l©u d i. 1.ChuyÓn gen nhê phosphat canxi Nguyªn t¾c:• C¸c DNA ngo¹i lai ®−îc trén víi CaCl2 sau ®ã ®−îc chuyÓn v o mét dung dÞch chøa ion phosphat. Mét phøc hîp ®ång ng−ng kÕt (coprecipitate) gi÷a canxi phosphat v DNA sÏ ®−îc h×nh th nh.• Phøc hîp n y sÏ ®−îc c¸c tÕ b o ®éng vËt cã vó tiÕp nhËn khi nu«i cÊy th«ng qua thùc b o , kÕt qu¶ l cã thÓ t¹o tÕ b o chuyÓn gen víi sù thÓ hiÖn gen ngo¹i lai trong tÕ b o.• C¸c DNA chuyÓn n¹p mang mét gen chØ thÞ chän läc (nh− gen aminoglycoside phosphotransferase) ®Ó gióp cho viÖc thanh läc c¸c tÕ b o kh«ng tiÕp nhËn DNA. 45 2.ChuyÓn gen nhê xung ®iÖnNguyªn t¾c:• Khi trong ®iÖn tr−êng cã mét mËt ®é tÕ b o cao v t¹o ra mét xung ®iÖn (®iÖn thÕ cao trong mét thêi gian rÊt ng¾n), lóc ®ã trªn m ng tÕ b o xuÊt hiÖn c¸c lç nhá.• Qua c¸c lç n y, DNA cã thÓ ®i s©u v o trong tÕ b o v ë mét sè tÕ b o chóng cã thÓ t−¬ng t¸c víi genome cña tÕ b o t¹o tÕ b o chuyÓn gen. 2.ChuyÓn gen nhê xung ®iÖn (tiÕp) • M¸y t¹o xung ®iÖn th−êng ®−îc thiÕt lËp mét c«ng suÊt æn ®Þnh v c¶ thêi gian g©y xung æn ®Þnh víi c¸c ®iÖn thÕ biÕn ®æi tõ 500-1500 v/cm. • §èi víi hÇu hÕt tÕ b o, sù thiÕt lËp nh− vËy ®¶m b¶o 20-50% sè tÕ b o cßn sèng sau khi thùc nghiÖm chuyÓn DNA. • Qu¸ tr×nh chuyÓn gen nhê xung ®iÖn ®−îc thùc hiÖn ë nhiÖt ®é phßng cßn c¸c tÕ b o ®−îc gi÷ liªn tôc trong ®¸ ®Ó kÐo d i thêi gian më lç c¸c tÕ b o. 67M¸y t¹o xung ®iÖn 8 2.ChuyÓn gen nhê xung ®iÖn (tiÕp)Chó ý• C¸c DNA ®· ®−îc duçi th¼ng cho hiÖu qu¶ chuyÓn gen cao h¬n c¸c DNA ë d¹ng siªu xo¾n, do ë d¹ng th¼ng chóng dÔ t−¬ng t¸c h¬n v o bé genome cña tÕ b o ®Ých.• §Ó chuyÓn gen b»ng kÜ thuËt n y cÇn sö dông huyÒn phï tÕ b o ®¬n, tr¸nh sö dông c¸c tÕ b o dÝnh l¹i víi nhau v× c¸c khèi tÕ b o n y hay dÝnh v o th nh b×nh l m gi¶m hiÖu qu¶ chuyÓn n¹p.• Nãi chung, ®Ó chuyÓn gen b»ng ph−¬ng ph¸p n y cÇn sö dông nhiÒu DNA còng nh− tÕ b o h¬n so víi ph−¬ng ph¸p ho¸ häc.• Mçi lo¹i tÕ b o cã c¸c th«ng sè kü thuËt tèi −u kh¸c nhau khi sö dông kÜ thuËt n y. 3.ChuyÓn gen nh ...