TRN QUC DUNG ch bien NGUYN HOANG LC

TRẦN QUỐC DUNG (Chủ biên) NGUYỄN HOÀNG LỘC-TRẦN THỊ LỆ CÔNG NGHỆ CHUYỂN GEN (ÐỘNG VẬT, THỰC VẬT) Huế, 2006 Mở đầu Mục đích cơng tác chọn giống nhân giống cải tiến tiềm di truyền trồng, vật nuôi nhằm nâng cao suất, hiệu sản xuất nông nghiệp Trong công tác cải tạo giống cổ truyền chủ yếu sử dụng phương pháp lai tạo chọn lọc để cải tạo nguồn gen sinh vật Tuy nhiên, trình lai tạo tự nhiên, lai thu qua lai tạo chọn lọc cịn mang ln gen khơng mong muốn tổ hợp hai nhiễm sắc thể đơn bội giao tử đực giao tử Một hạn chế việc lai tạo tự nhiên thực cá thể loài Lai xa, lai khác lồi gặp nhiều khó khăn, lai thường bất thụ sai khác nhiễm sắc thể số lượng lẫn hình thái bố mẹ, cấu tạo quan sinh dục, tập tính sinh học lồi khơng phù hợp với Gần đây, nhờ thành tựu lĩnh vực DNA tái tổ hợp, công nghệ chuyển gen đời cho phép khắc phục trở ngại nói Nó cho phép đưa gen mong muốn vào động vật, thực vật để tạo giống vật nuôi, trồng , kể việc đưa gen từ giống sang giống khác, đưa gen loài vào loài khác Bằng kỹ thuật tiên tiến nêu công nghệ sinh học đại, vào năm 1982 Palmiter cộng chuyển gen hormone sinh trưởng chuột cống vào chuột nhắt, tạo chuột nhắt “khổng lồ“ Từ đến hàng loạt động vật nuôi chuyển gen tạo thỏ, lợn, cừu, dê, bò, gà, cá Trong hướng nhà nghiên cứu tập trung vào mục tiêu: tạo động vật chuyên sản xuất protein quí phục vụ y học; tạo động vật có sức chống chịu tốt (chống chịu bệnh tật, thay đổi điều kiện môi trường ); tạo vật ni có tốc độ lớn nhanh, hiệu suất sử dụng thức ăn cao, cho suất cao chất lượng sản phẩm tốt Ðộng vật chuyển gen cịn sử dụng làm mơ hình thí nghiệm nghiên cứu bệnh người để nhanh chóng tìm giải pháp chẩn đoán điều trị bệnh hiểm nghèo ung thư, AIDS, thần kinh, tim mạch Những bước phát triển công nghệ chuyển gen vào thực vật bắt nguồn từ thành công công nghệ chuyển gen vào động vật Kể từ năm 1984, lúc người ta bắt đầu tạo trồng chuyển gen đến có bước tiến lớn Nhiều trồng quan trọng chuyển gen đời lúa, ngơ, lúa mì, đậu tương, bơng, khoai tây, cà chua, cải dầu, đậu Hà Lan, bắp cải Các gen chuyển gen kháng vi sinh vật, virus gây bệnh, kháng côn trùng phá hại, gen cải tiến protein hạt, gen có khả sản xuất loại protein mới, gen chịu hạn, gen bất thụ đực, gen kháng thuốc diệt cỏ Triển vọng công nghệ chuyển gen lớn, cho phép tạo giống vật nuôi, trồng mang đặc tính di truyền hồn tồn mới, có lợi cho người mà chọn giống thông thường phải trông chờ vào đột biến tự nhiên, luôn có Ðối với phát triển cơng nghệ sinh học kỷ XXI cơng nghệ chuyển gen có vị trí đặc biệt quan trọng Có thể nói cơng nghệ chuyển gen hướng công nghệ cao công nghệ sinh học đại phục vụ sản xuất đời sống I Một số khái niệm Chuyển gen Chuyển gen (transgenesis) đưa đoạn DNA ngoại lai vào genome thể đa bào, sau đoạn DNA ngoại lai có mặt hầu hết tế bào truyền lại cho hệ sau Vì khái niệm chuyển gen sử dụng cho thực vật động vật Nấm men, vi khuẩn tế bào nuôi cấy mang đoạn DNA ngoại lai gọi tế bào tái tổ hợp (recombinant cell) tế bào biến nạp (transformed cell) Chuyển gen khác với liệu pháp gen (gene therapy) Có trường hợp tế bào mầm không mang DNA ngoại lai Thuật ngữ liệu pháp gen mầm (germinal gene therapy) sử dụng Liệu pháp gen mầm chưa thử nghiệm người Các tế bào mầm mang DNA ngoại lai truyền lại cho hệ sau Về mặt lịch sử, thuật ngữ GMO (genetically modified organism)-sinh vật biến đổi gen, sử dụng chủ yếu để thực vật chuyển gen gieo trồng để cung cấp lương thực, thực phẩm cho người động vật Logic xác hơn, GMO đề cập tới tất thể sống biến đổi di truyền, bao gồm vi sinh vật Thuật ngữ GMP (genetically modified plant)-thực vật biến đổi gen GMA (genetically modified animal)- động vật biến đổi gen sử dụng Trong thực tế, đoạn DNA ngoại lai sử dụng để tạo sinh vật chuyển gen hầu hết gen ln có sẵn trình tự phù hợp với promoter làm cho biểu thành RNA, nói tổng quát protein Sản phẩm phiên mã gen RNA không dịch mã thành protein Ðây trường hợp RNA ngược hướng (antisense RNA), rybozyme gen phiên mã RNA polymerase I III Không thiết DNA ngoại lai luôn hợp vào genome sinh vật chuyển gen DNA ngoại lai tồn thể mà khơng hợp vào genome Một đoạn DNA tự nhanh chóng bị loại trừ chu trình tế bào khơng có khả tái truyền lại cho tế bào Tuy nhiên lý thuyết trì đoạn DNA ngoại lai nhiễm sắc thể nhỏ (minichromosome) có khả tự tái có mặt tế bào Một số genome virus có đặc tính này, ví dụ virus herpes Một vài đoạn nhiễm sắc thể thường tìm thấy tế bào khối u, nhiễm sắc thể tồn thời gian ngắn, mang yếu tố tái truyền cho tế bào Ðộng vật (Thực vật) chuyển gen Ðộng vật (Thực vật) chuyển gen động vật (thực vật) có gen ngoại lai (gen chuyển) xen vào DNA genome Gen ngoại lai phải truyền lại cho tất tế bào, kể tế bào sinh sản mầm Nếu dòng tế bào mầm bị biến đổi, tính trạng bị biến đổi truyền cho hệ thông qua q trình sinh sản bình thường Nếu có dịng tế bào sinh dưỡng bị biến đổi, có thể mang tế bào sinh dưỡng bị ảnh hưởng không di truyền lại cho hệ sau Việc chuyển gen ngoại lai vào động vật (thực vật) thành công gen di truyền lại cho hệ sau Cho đến nay, giới người ta thành công việc tạo nhiều thực vật, động vật chuyển gen động vật, khơng động vật mơ hình (chuột), vật ni (bị, lợn, dê, cừu, thỏ, gà, cá ) mà loài động vật khác khỉ, muỗi số côn trùng Gen chuyển Gen chuyển (transgene) gen ngoại lai chuyển từ thể sang thể kỹ thuật di truyền Các gen chuyển sử dụng để tạo động vật, thực vật chuyển gen có nguồn gốc từ loài sinh vật khác nhau: động vật, thực vật, vi sinh vật người Ví dụ: gen người đưa vào chuột vật nuôi khác lợn, bị, cừu, chim II Mục đích chuyển gen Nói chung, mục đích chuyển gen thêm thông tin di truyền ngoại lai vào genome, để ức chế gen nội sinh Trong số trường hợp, thay gen hoạt động chức gen hoạt động chức khác cần thiết Gen ngoại lai thể đột biến gen nội sinh gen hồn tồn khác Sự thêm gen thực để cung cấp sinh vật mang protein Sự thêm gen sử dụng để nghiên cứu chế hoạt động promoter toàn thể Sự kết hợp gen reporter với promoter nguyên tắc chung phương pháp Sự thay gen sử dụng chủ yếu để làm bất hoạt gen biết Trên thực tế, bao gồm thay gen nội sinh thể đột biến bất hoạt Phương pháp dùng thông tin chức sinh học gen trường hợp thêm gen Thực thêm gen bất hoạt gen gây biến đổi sinh vật chuyển gen, mà biến đổi quan sát đánh giá Các thể đột biến gen thay cung cấp thông tin cách thức tinh vi Sự thay gen gen có chức khác hồn tồn khó thực để đưa marker gen chọn lọc vào genome Vị trí hợp vào genome chọn lọc khả chứa để biểu gen ngoại lai cách chắn III Nguyên tắc việc tạo động (thực vật) chuyển gen Nguyên tắc việc tạo động vật (thực vật) chuyển gen đưa vài gen ngoại lai vào động vật (thực vật) (do người chủ động tạo ra) Các gen ngoại lai phải truyền thông qua dịng mầm tế bào kể tế bào mầm sinh sản động vật (thực vật) chứa vật chất di truyền sửa đổi IV Cơ chế hợp DNA ngoại lai vào genome Trong tất trường hợp, hợp đoạn DNA ngoại lai vào genome thực với tham gia chế sửa sai DNA tế bào Các protein liên quan với chế nhận cấu trúc DNA khơng bình thường, ghép đơi không tương ứng hai sợi đơn DNA, vùng sợi đơn vị trí mà DNA ngoại lai liên kết với DNA chủ Khi DNA ngoại lai trình tự chung với genome chủ, nhận biết hai DNA bao gồm trình tự DNA ngắn tương đồng nhiều Sự nhận biết cần thiết cho chế sửa sai hoạt động Sau DNA ngoại lai hợp vào genome nhờ q trình tái tổ hợp khơng tương đồng (Hình 1) Sự kiện xảy vị trí khác genome Khi DNA ngoại lai đóng góp trình tự dài tương đồng với genome chủ trình tự nhận biết cách xác Các chế sửa sai gây tái tổ hợp tương đồng nghiêm ngặt làm thay gen nội sinh đích DNA ngoại lai Nếu gen sau bị đột biến gen nội sinh thay gen đột biến (Hình 2) Trong điều kiện tốt nhất, tái tổ hợp tương đồng xảy 100 lần so với tái tổ hợp không tương đồng Sở dĩ số vị trí nhận biết khơng thức lớn nhiều so với nhận biết tương đồng Thông thường nhận biết tương đồng genome đơn bội DNA ngoại lai phải đến nhân tế bào để hợp vào genome Số phận DNA ngoại lai khơng giống phụ thuộc vào việc xâm nhập vào tế bào chất vào nhân cách trực tiếp DNA biến nạp vào tế bào nuôi cấy nói chung dạng plasmid vịng Plasmid vịng bị phân cắt DNAse tế bào chất vị trí ngẫu nhiên Phần lớn DNA bị phân hủy tế bào chất Một phần nhỏ đến nhân phiên mã dạng này, DNA ngoại lai khơng ổn định bị loại trừ tế bào phân chia Một tỉ lệ nhỏ DNA ngoại lai hợp vào genome Trong trình di chuyển từ tế bào chất đến nhân, đoạn DNA ngoại lai liên kết với để tạo dạng polymer gọi đoạn trùng lặp (concatemer) Trong tế bào chất, liên kết đồng hóa trị xảy cách ngẫu nhiên đoạn DNA ngoại lai làm cho gen xếp lại dạng nối tiếp Khi DNA xâm nhập vào nhân cách trực tiếp, đoạn DNA tạo thành đoạn trùng lặp thơng qua q trình tái tổ hợp tương đồng DNA ngoại lai bị phân cắt cách ngẫu nhiên, tạo đoạn trùm gối lên tái kết hợp tạo đoạn trùng lặp mà gen xây dựng lại tốt Sau khác đoạn DNA ngoại lai cấu tạo chủ yếu dạng nối tiếp Khi đoạn DNA khác xâm nhập đồng thời vào tế bào, chúng tạo thành đoạn trùng lặp chứa vài đoạn Các đoạn trùng lặp lai (hybrid concatemers) hợp vào genome Vì đến bốn gen khác chuyển đồng thời vào tế bào Nói chung, DNA ngoại lai hợp dạng đoạn trùng lặp có kích thước khoảng 100kb, thường chứa từ đến mười đoạn DNA gốc Ðiều thú vị đoạn DNA lớn chuyển vào, đoạn trùng lặp hợp vào thường chứa số kích thước tối ưu để hợp vào genome vào khoảng 100kb Hình 1: Các chế hợp vị trí ngẫu nhiên DNA ngoại lai tiêm vào nhân tế bào DNA tiêm vào cắt cách ngẫu nhiên Các đoạn DNA lệ thuộc vào trình tái tổ hợp tương đồng tạo polymer (các đoạn trùng lặp) gen tiêm vào xếp nối tiếp Các đầu đoạn trùng lặp bị phân hủy DNAse, tạo vùng sợi đơn ngắn nhận biết vị trí bổ sung genome Trong trình tái DNA, chế sửa sai hợp DNA ngoại lai Hình 2: Cơ chế thay gen tái tổ hợp tương đồng DNA nhận biết trình tự tương đồng genome cách xác Cơ chế sửa sai tế bào gây thay đặc hiệu vùng genome đích đoạn DNA ngoại lai Trình tự định vị hai vùng tương đồng hợp trình tự nằm bên vùng tương đồng lại bị loại DNA vi tiêm vào nhân hay tế bào chất dạng thẳng cách cắt plasmid vị trí chọn trước Ðiều làm giảm hội cắt plasmid vị trí ngẫu nhiên dẫn đến tạo thành đoạn trùng lặp chứa gen bị cắt xén bớt Các đoạn DNA sử dụng cho chuyển gen làm thẳng lý khác Cách làm cho loại bỏ trình tự plasmid (giàu GC) mà phá hủy gen chuyển (transgenes) Mặt khác, DNA vòng tiêm vào nhân hợp với tần số thấp nhiều so với DNA thẳng Vì nguy DNA ngoại lai giống chúng chuyển vào tế bào chất vi tiêm (microinjection), chuyển nhiễm (transfection) với tác nhân hóa học biến nạp xung điện (electroporation) Tiêm DNA vào nhân khó kết tần số hợp cao nhiều tình trạng nguyên vẹn DNA ngoại lai trì tốt Tiêm DNA vào nhân phơi khơng phải ln ln thực hiện, đặc biệt lồi khơng phải thú - Tất phân tích cho thấy: Một gen ngoại lai tách chiết sửa đổi kỹ thuật di truyền Gen ngoại lai có mặt tế bào thể bao gồm tế bào mầm sinh sản truyền lại cho hệ sau 225 Nút cài tóc (hairpin loop): vùng xoắn kép ngắn tạo mạch đơn phân tử nucleic acid bắt cặp bổ sung hai trình tự nằm kế cận PCR (polymerase chain reaction): phản ứng tổng hợp dây chuyền nhờ polymerase, phương pháp dùng để khuyếch đại số lượng trình tự DNA xác định Phage (thực khuẩn thể hay thể ăn khuẩn): virus xâm nhiễm vi khuẩn Plasmid: phân tử DNA dạng vịng nằm ngồi nhiễm sắc thể tự tái cách độc lập Plasmid nhân tạo sử dụng nhiều kỹ thuật DNA tái tổ hợp Polylinker (hay multicloning site-MCS hay polycloning site): trình tự DNA vector mang loạt vị trí nhận biết enzyme hạn chế Primer (mồi): chuỗi nucleotid mạch đơn, ngắn, bắt cặp với vị trí đặc hiệu mạch khn DNA, có nhóm 3’-OH tự cần thiết giúp cho DNA polymerase khởi đầu trình tổng hợp mạch DNA Prokaryote (sinh vật tiền nhân, sinh vật nhân sơ, sinh vật nhân ngun thủy, sinh vật chưa có nhân thức, sinh vật chưa có nhân điển hình): sinh vật có vật chất di truyền khơng màng bao bọc để tạo thành nhân mà nằm tự tế bào chất, vật chất di truyền chúng thường DNA dạng vòng kép Prokaryote bao gồm chủ yếu vi khẩn vi khuẩn lam Promoter (gen khởi động): trình tự DNA nằm đầu 5’ gen, chứa tất tín hiệu khởi đầu cho phiên mã vị trí tiếp nhận RNA polymerase Protooncogene (gen tiền ung thư): gen kiểm sốt điều hịa trình sinh trưởng Khi gen bị đột biến trở thành gen ung thư Protoplast (tế bào trần): tế bào thực vật bị vách xử lý enzyme phân giải màng phương pháp học Retrovirus: loại virus sinh vật bậc cao có genome RNA Sau xâm nhiễm vào tế bào chủ, genome virus chép 226 thành DNA sợi kép Virus sử dụng làm vector chuyển gen RNA (ribonucleic acid): vật chất di truyền số virus phân tử trung gian trình tổng hợp protein mà thơng tin trình tự amino acid chúng mã hóa DNA RNA polymerase: enzyme xúc tác việc tổng hợp RNA mạch khuôn DNA Tải nạp (transduction): trình chuyển vật chất di truyền từ tế bào sang tế bào khác nhờ virus Telomere: cấu trúc tận cánh nhiễm sắc thể Terminator: gen kết thúc trình phiên mã Tế bào gốc phôi (embryonic stem cell): tế bào phơi nguồn Ðó tế bào phơi chưa biệt hóa, đa (nghĩa biệt hóa theo nhiều hướng khác nhau) Thể khảm (mosaic): cá thể biểu tác động nhiều alen nhiều gen phận khác thể, dẫn xuất từ phôi Tiền nhân (pronucleus): nhân tế bào trứng thụ tinh chưa dung hợp với nhân tinh trùng để trở thành hợp tử Transposon (gen nhảy): trình tự DNA có khả vận động từ vị trí đến vị trí khác genome Trong nhiều trường hợp gen nhảy gây đột biến vị trí di chuyển đến Trình tự kiểm sốt (control sequences): trình tự kiểm soát thời gian tần suất hoạt động gen cấu trúc Tương đồng (homologous): nói nhiễm sắc thể đoạn nhiễm sắc thể giống hình dạng, cấu trúc kích thước, có phân bố tương ứng locus sinh vật lưỡng bội Tyrosine: acid 2-amin-3-(4 hydroxyphenyl) propanoic Ðồng phân L amino acid có tính acid thành phần protein Vector: kỹ thuật di truyền, vector phân tử DNA có khả chép tế bào vật chủ hoạt động phân tử mang DNA tái tổ hợp vào tế bào chủ 227 Vector liên hợp (co-integrated vector): vector hợp từ vài ba loại plasmid khác trước biến nạp tế bào thực vật Vector nhị thể (binary vector): vector hai nguồn, vector trước hết lắp ghép vào tế bào E.coli, sau chuyển tồn vào tế bào Agrobacterium phương thức giao phối ba (triparental matting) để tự nhân lên tồn Agrobacterium Vector thay (replacement vector): vector bacteriophage có điểm tách dịng xếp thành cặp, đoạn genome nằm điểm thay DNA ngoại lai X-Gal: 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-galactopyranoside, chất tạo màu với β-galactosidase, bị chia tách cho sản phẩm có màu xanh lam i Mục lục Mở đầu I Một số khái niệm Chuyển gen 2 Ðộng vật (Thực vật) chuyển gen 3 Gen chuyển II Mục đích chuyển gen III Nguyên tắc việc tạo động (thực vật) chuyển gen IV Cơ chế hợp DNA ngoại lai vào genome Chương 1: Vector sử dụng công nghệ chuyển gen động vật thực vật 10 I Vector 10 II Các đặc tính vector 10 III Các bước tạo dòng phân tử 11 IV Các vector sử dụng để chuyển gen vào động vật thực vật 11 Các vector sử dụng để chuyển gen vào động vật 11 1.1 Vector sử dụng để thêm gen 11 1.2 Vector thay gen 47 1.3 Vector xếp lại gen đích 47 Các vector sử dụng để chuyển gen thực vật 51 2.1 Các vector biến nạp vào tế bào thực vật sử dụng Agrobacterium 51 2.2 Cơ chế chuyển T-DNA 56 2.3 Plasmid Agrobacterium vector biến nạp 57 2.4 Các thành phần vector Ti-plasmid 57 ii không gây ung thư 2.5 Các vector biến nạp thực vật không gây ung thư dựa Ti-plasmid 59 2.6 Vector biến nạp thực vật sử dụng A.rhizogenes 66 Chương 2: Các phương pháp chuyển gen 69 I DEAE-dextran 69 II Kỹ thuật calcium phosphat 70 III Chuyển gen qua liposome 71 IV Phương pháp vi tiêm 72 V Phương pháp chuyển gen nhờ vector virus 81 VI Chuyển gen cách sử dụng tế bào gốc phôi 84 VII Chuyển gen trực tiếp vào protoplast 86 VIII Chuyển gen kỹ thuật xung điện 87 IX Chuyển gen vi đạn 94 X Phương pháp chuyển gen gián tiếp nhờ Agrobacterium 98 XI Chuyển gen vào tinh trùng tiền thể tinh trùng 100 XII Chuyển gen vào trứng 105 XII Kỹ thuật viên gen 106 Chương 3: Các phương pháp xác định diện biểu gen ngoại lai 109 I Southern blot 109 II Northern blot 110 III Western blot 113 IV ELISA Assay) (Enzymee-Linked Immunosorbent 115 V Phương pháp PCR 117 Các thành phần chủ yếu phản ứng PCR 117 iii 2.1 DNA mẫu (DNA template) 117 2.2 Mồi (primer) 118 2.3 Enzyme polymerase chịu nhiệt 119 2.4 Các loại nucleotid 120 2.5 Nước 120 2.6 Dung dịch đệm 120 2.7 Ion Mg2+ 120 Ba giai đoạn chu kỳ phản ứng PCR 121 2.1 Giai đoạn biến tính (denaturation) 121 2.2 Giai đoạn lai (hybridization) 121 2.3 Giai đoạn kéo dài (elongation) 121 Chương 4: Công nghệ chuyển gen động vật 126 I Khái niệm chung 126 Ðộng vật chuyển gen 126 Sự phát triển khoa học chuyển gen vào động vật 126 II Công nghệ tạo động vật chuyển gen 127 Tách chiết, phân lập gen mong muốn tạo tổ hợp gen biểu tế bào động vật 128 1.1 Tách chiết, phân lập gen mong muốn 128 Tạo tổ hợp gen chuyển biểu tế bào động vật 129 Tạo sở vật liệu biến nạp gen 131 Chuyển gen vào động vật 133 Nuôi cấy phôi ống nghiệm (đối với động vật bậc cao) 133 Kiểm tra động vật sinh từ phôi chuyển gen 134 Tạo nguồn động vật chuyển gen cách liên tục 134 iv III Những hướng nghiên cứu kết đạt đựơc lĩnh vực tạo động vật chuyển gen 135 Những hướng nghiên cứu tạo động vật chuyển gen 135 1 Taọ động vật có tốc độ lớn nhanh, hiệu sử dụng thức ăn cao 135 Tạo động vật chuyên sản xuất protein quý dùng y dược 136 Tạo động vật chống chịu bệnh tật thay đổi điều kiện môi trường 142 Nâng cao suất, chất lượng động vật cách thay đổi đường chuyển hóa thể động vật 142 Tạo vật nuôi chuyển gen cung cấp nội quan cấy ghép cho người 145 Tạo động vật chuyển gen làm mơ hình nghiên cứu bệnh người 147 Tạo động vật chuyển gen làm mơ hình nghiên cứu chất độc học 150 Một số thành tựu lĩnh vực tạo động vật chuyển gen 151 Chuột chuyển gen 152 2 Thỏ chuyển gen 154 Lợn chuyển gen 156 Cừu chuyển gen 157 Dê chuyển gen 158 Bò chuyển gen 158 Gà chuyển gen 158 Khỉ chuyển gen 165 Muỗi chuyển gen 166 2.10 Cá chuyển gen 171 v IV ng dụng động vật chuyển gen 182 Trong nghiên cứu 182 Trong nông nghiệp công nghiệp thực phẩm 183 Trong y học 183 Trong công nghiệp 184 V Một vài vấn đề nhận thức xung quanh động vật chuyển gen 184 Chương 5: Công nghệ chuyển gen thực vật 187 I Khái niệm chung 187 Khái niệm thực vật chuyển gen 189 Tóm tắt lịch sử phát triển cơng nghệ chuyển gen thực vật 190 II Một số nguyên tắc việc chuyển gen 192 Một số nguyên tắc sinh học 192 Phản ứng tế bào với trình chuyển gen 193 Các bước chuyển gen 194 III Các hướng nghiên cứu số thành tựu lĩnh vực tạo thực vật chuyển gen 196 Các hướng nghiên cứu 196 1.1 Cây trồng chuyển gen kháng nấm gây bệnh 197 1.2 Cây trồng chuyển gen kháng vi khuẩn gây bệnh 197 1.3 Cây trồng chuyển gen kháng virus gây bệnh 198 1.4 Cây trồng chuyển gen kháng côn trùng phá hoại 198 1.5 Cây trồng chuyển gen cải tiến protein hạt 198 1.6 Cây trồng chuyển gen sản xuất loại protein 199 1.7 Cây trồng chuyển gen mang tính bất dục đực 200 1.8 Thực vật biến đổi gen để sản xuất acid béo 200 vi thiết yếu 1.9 Phát triển hệ thống marker chọn lọc 200 1.10 Làm đất ô nhiễm 201 1.11 Làm thức ăn chăn nuôi 202 Một số thành tựu lĩnh vực tạo thực vật chuyển gen 202 2.1 Các trồng quan trọng phát triển 203 2.2 Các loại trồng phát triển 210 Tình hình trồng biến đổi gen trồng thương mại toàn cầu 211 3.1 Tiềm đóng góp trồng biến đổi gen 212 3.2 Trị giá trồng biến đổi gen toàn cầu 213 3.3 Nhận định trồng GM triển vọng chúng tương lai 213 vii CÁC TỪ VIẾT TẮT AAV Adeno-Associated Virus AIDS acquired immune deficiency syndrome: hội chứng thiếu miễn dịch tập nhiễm AFP antifreeze protein: protein chống lạnh AgCP A gambiae carboxypeptidase promoter Alb albumin ALV Avion leukosis virus: virus leukosis chim ANV Avion necrosis virus: virus hoại tử lách gà ANDi inserted DNA ARS autonomous replicating sequence: trình tự chép tự chủ ASGHG Atlantic salmon growth hormone gene: gen hormone sinh trưởng cá hồi Ðại tây dương BAC bacteria artificial chromosome: nhiễm sắc thể nhân tạo vi khuẩn bGH bovin growth hormone: hormone sinh trưởng bò bp base pair: cặp base CAT chloramphenicol acetyltransferase cDNA complementary DNA: DNA bổ sung CEN centromeric sequence: trình tự tâm động nhiễm sắc thể C liposome conventional liposome: liposome cổ truyền CMV cytomegalovirus CMV-IEP cytomegalovirus immediate early promoter Cys cystein dATP 2’-deoxyadenosine 5’-triphosphate viii dCTP 2’-deoxycytidine 5’-triphosphate dGTP 2’-deoxyguanosine 5’-triphosphate dTTP 2’-deoxythymidine 5’-triphosphate dsDNA double strand complement DNA: DNA bổ sung mạch kép DNA deoxyribonucleic acid EBNA Epstein-Barr nuclear antigen EBV Epstein-Barr virus EBP Epstein-Barr protein EDTA ethylene diamine tetraacetic acid ELISA enzyme-linked immunosorbent assay: xét nghiệm hấp phụ miễn dịch liên kết enzyme GFP green fluorescent protein: protein huỳnh quang màu xanh GH growth hormone: hormone sinh trưởng GIH growth hormone inhibiting hormone: hormone ức chế hormone sinh trưởng GMA genetically modified animal: động vật biến đổi gen GMO genetically modified organism: sinh vật biến đổi gen GMP genetically modified plant: thực vật biến đổi gen GRH growth hormone releasing hormone: hormon giải phóng hormone sinh trưởng HAC human artificial chromosome: nhiễm sắc thể nhân tạo người HCG chorionic gonadotropin hormone hGH human growth hormone: hormone sinh trưởng người hGRF human growth hormone releaseing factor: yếu tố ix giải phóng hormone sinh trưởng người hiGF human insulin like growth factor: yếu tố sinh trưởng giống insulin người HIV human immunodeficiency virus: virus làm thiếu hụt miễn dịch người ICSI intracytoplasmic sperm injection: tiêm tinh trùng mang plasmid tái tổ hợp cách trực tiếp vào tế bào chất trứng IHNV hematopoietic necrosis virus IN integrase IRES internal ribosome entry site: trình tự tiếp nhận ribosome bên ITR inverted repeated sequence: trình tự lặp lại đảo ngược kb kilobase kD kiloDalton LB left border: biên trái LTR long terminal repeat: đoạn lặp dài tận MAC mammifere artificial chromosome: nhiễm sắc thể nhân tạo động vật có vú MCS multiple cloning site mMT mouse methallothionein: methallothionein chuột Mo-MLV Moloney murine leukemia virus: virus bạch cầu chuột Moloney MPS mononuclear phagocytic system: hệ thống thực bào đơn nhân mRNA messenger RNA: RNA thông tin MT methallothionein NC nucleocapsid NLS nuclear localization signal: tín hiệu định vị nhân x PBS primer binding site: vị trí bám primer PCR polymerase chain reaction: phản ứng tổng hợp dây chuyền nhờ polymease PE phosphatidyl ethanolamine PEG polyethylene glycol pGH porcine growth hormone: hormone sinh trưởng lợn PL phospholipase pNpGB p-nitrophenol p-guanidinobenzoate PPT polypurine tract: vùng polypurine PRL prolactin PTM plant transformation marker: vector biến nạp thực vật rAAV recombinant Adeno-Associated Virus RB right border: biên phải RCE replication competent retrovirus: retrovirus có khả tái REMI restriction enzyme mediated intergration: hợp qua trung gian ezyme hạn chế Ri-plasmid root inducing plasmid: palsmid gây lông tơ thực vật RNA ribonucleic acid RSV Rous sarcoma virus RT reverse transcriptase RT-PCR reverse transcriptase-PCR SDS-PAGE sodium dodecyl electrophoresis sGH sheep growth hormone: hormonesinh trưởng cừu sMT sheep methallothionein: methallothionein cừu sulfate-polyacrylamide gel xi ss cDNA single strand complement DNA: DNA bổ sung mạch đơn SS liposome sterically stabilized liposome: liposome có cấu trúc khơng gian bền vững SV40 Simian virus T-DNA transferred DNA: DNA chuyển Ti-plasmid tumour inducing plasmid: plasmid gây khối u thực vật TE Tris-EDTA TK thymidine kinase TL T-left T-DNA Tm melting (or midpoint) temperature: nhiệt độ nóng chảy TP terminal protein TR T-right T-DNA VIR virulence region: vùng gây độc VSV vesicular somatitis virus YAC yeast artificial chromosome: nhiễm sắc thể nhân tạo nấm men Thông tin tác giả giáo trình: - Họ tên: Trần Quốc Dung - Sinh năm: 1964 - Cơ quan công tác: Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế - Địa email liên hệ: tranquocdungdhsphue@gmail.com Phạm vi đối tượng sử dụng giáo trình - Giáo trình dùng tham khảo cho ngành liên quan đến khoa học sống - Có thể dùng cho trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Nơng Lâm, Đại học Sư phạm - Các từ khố: động vật chuyển gen, thực vật chuyển gen, cá chuyển gen, gà chuyển gen, lợn chuyển gen, bò chuyển gen, khỉ chuyển gen, thỏ chuyển gen, dê chuyển gen, phương pháp chuyển gen - Yêu cầu kiến thức trước học môn này: Trước học môn người học phải học xong mơn Di truyền học, Hố sinh học, Vi sinh vật học, Công nghệ sinh học, Sinh học phân tử - Chưa xuất in nh chụp kỹ thuật số ... khả tái tế bào ch? ?? Sự loại bỏ tạo ch? ?? trống để xen gen chuyển quan tâm vào Gen E3 thường loại bỏ để dành ch? ?? cho gen chuyển Sản phẩm gen E3 làm cho virus thoát khỏi hệ miễn d? ?ch vật ch? ?? Phần genome... dụ: gen người đưa vào chuột vật nuôi khác lợn, bị, cừu, chim II Mục đ? ?ch chuyển gen Nói chung, mục đ? ?ch chuyển gen thêm thông tin di truyền ngoại lai vào genome, để ức ch? ?? gen nội sinh Trong... sống chuột khơng truyền lại cho hệ Vì vector ch? ??a khởi điểm tái có hiệu truyền lại có tính ch? ??t thống kê q trình phân chia tế bào nhanh khơng có hiệu q trình phân chia tế bào ch? ??m Điều giải thích