Một số vấn đề của sinh học phân tử part 6

Kỹ thuật làm mất hoặc tăng cường chức năng cho phép nghiên cứu vai trò của một gen khi chỉ biết trình tự nucleotide. Ngoài ra, có thể căn cứ vào thời điểm promoter được hoạt hoá để xác định sự hoạt động theo thời gian và không gian của gen. Từ đó biết được tính đặc hiệu của gen trong từng giai đoạn sinh trưởng và biệt hoá tế bào. Một promoter được xem là hoạt động khi xuất hiện các phân tử ARNm hoặc sản phẩm protein tương ứng với vùng mã di truyền nằm sau promoter. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một số vấn đề của sinh học phân tử part 6 96 với promoter mạnh. Lúc này cần chọn lọc các tế bào nhạy cảm với kháng sinh do gen nghiên cứu đã thay thế cho gen chỉ thị. 3.8.4 Gen báo cáo “reporter gene” Kỹ thuật làm mất hoặc tăng cường chức năng cho phép nghiên cứu vai trò của một gen khi chỉ biết trình tự nucleotide. Ngoài ra, có thể căn cứ vào thời điểm promoter được hoạt hoá để xác định sự hoạt động theo thời gian và không gian của gen. Từ đó biết được tính đặc hiệu của gen trong từng giai đoạn sinh trưởng và biệt hoá tế bào. Một promoter được xem là hoạt động khi xuất hiện các phân tử ARNm hoặc sản phẩm protein tương ứng với vùng mã di truyền nằm sau promoter. Do đó, promoter cần nghiên cứu thường được ghép với vùng chứa mã di truyền cho protein có khả năng phát huỳnh quang hoặc tham gia phản ứng tạo màu. Nhờ vậy thời điểm cũng như vị trí xuất hiện protein trong các tổ chức mô có thể phát hiện được một cách dễ dàng. Vùng ADN tương ứng với mã di truyền của protein đã biết được gọi là gen báo cáo. Ở đây, reporter gene được dịch là gen báo cáo để tránh sự nhầm lẫn với khái niệm gen chọn lọc hoặc gen chỉ thị (marker gene). Một số gen báo cáo thường gặp như các gen mã cho β-galactosidase (lacZ), β-glucuronidase (uidA), luciferase (lux), Green Fluorescent Protein (GFP). Ngoài ra, có thể ghép một phần của gen báo cáo với vùng chứa mã di truyền cho một protein nào đó (tạo nên protein tái tổ hợp) để nghiên cứu sự phân bố cũng như vai trò của protein này đến hoạt động sống trong tế bào. Sản phẩm của các gen báo cáo như lacZ hoặc uidA chỉ quan sát thấy khi sử lý tế bào hoặc mô chuyển gen với một số hoá chất. Do đó, các tế bào đều bị chết. Tuy nhiên, protein GFP sẽ phát màu khi chiếu ánh sáng xanh hoặc tia tử ngoại yếu mà không cần bất cứ sự hỗ trợ nào khác. Do đó, có thể phát hiện tế bào mang gen mã cho GFP một cách dễ dàng mà không gây tổn thương chúng. Căn cứ vào thời điểm, vị trí xuất hiện GFP cũng như cường độ phát sáng có thể theo dõi sự tổng hợp, phân bố và di chuyển của protein tái tổ hợp trong tế bào hoặc mô sống. Bằng cách gây đột biến từng nucleotide của gen mã cho GFP, kỹ thuật ADN tái tổ hợp đã tạo ra các biến thể khác nhau của protein GFP phát ra các màu khác nhau, với cường độ mạnh gấp hàng chục lần so với các dạng GFP tồn tại trong tự nhiên. 3.8.5 Biến đổi genome thực vật Khi thực vật bị tổn thương, các tế bào đã biệt hoá bước vào phân chia làm tăng số lượng tế bào. Điều đặc biệt là dù đã biệt hoá, những tế bào thực vật vẫn có khả năng phân chia tạo ra các loại tế bào khác nhau. Thậm chí ở một số loài cây, tế bào biệt hoá vẫn có khả năng phát triển thành cây hoàn chỉnh cho các giao tử. Tính chất đặc biệt này của tế bào thực vật được ứng dụng để tái tạo cây hoàn chỉnh từ các tế bào nuôi cấy. Khi nuôi cấy những phần nhỏ của mô thực vật trong môi trường đầy đủ dinh dưỡng và các chất điều hoà sinh trưởng, rất nhiều tế bào bị kích thích phân chia liên tục một cách vô tổ chức tạo ra số lượng lớn các tế bào không biệt hoá gọi là mô sẹo (callus). Khi điều chỉnh nồng độ các chất trong môi trường thích hợp, ngọn và rễ cây xuất hiện từ callus. Đối với nhiều loài thực vật, khi tách các tế bào callus rời nhau và nuôi cấy trong môi trường vô trùng, từ một tế bào riêng lẻ có thể phát triển thành cây con hoàn chỉnh. Bằng các kỹ thuật hiện đại, ADN lạ được đưa vào genome tế bào thực vật. Nuôi cấy các tế bào đó sẽ nhận được cây chuyển gen hoàn chỉnh. Thực tế thường sử dụng Agrobacteria như là vector chuyên chở gen vào genome thực vật (Hình 3.27). 96 97 Hình 3.27: Sử dụng plasmid tái tổ hợp vận chuyển gen vào genome tế bào thực vật. Đoạn T-ADN của plasmid Ti được biến đổi, bỏ bớt những gen nằm giữa hai đầu trái và phải, đồng thời nhận thêm gen cần chuyển. Khi Argobacterium xâm nhiễm tế bào thực vật, đoạn T-ADN mang gen lạ được chuyển vào genome thực vật. Ưu việt của thực vật chuyển gen tạo ra những bước tiến nhanh trong chọn giống, kết hợp các tính trạng di truyền có lợi của các loài khác nhau trong một cá thể. Thực vật chuyển gen đáp ứng nhu cầu xã hội về năng suất và hiệu quả. Tuy nhiên, tác động của thực vật chuyển gen đối với cân bằng sinh thái, môi trường đang còn là vấn đề tranh cãi. 97 98 Chương 4 TỔNG HỢP VÀ VẬN CHUYỂN PROTEIN Genome chứa mọi thông tin di truyền và lưu trữ các chương trình cần thiết để tế bào sinh trưởng, duy trì và phát triển. Protein chiếm hơn một nửa trọng lượng khô của tế bào. Sự tồn tại, đổi mới của chúng giữ vai trò quyết định nhất để duy trì sự sống cũng như đảm bảo ...