Bài giảng sinh sản vô tính ở động vật đa bào tạo dòng động vật

1 Mục tiêu Sinh viên phải nhận biết trình bày: - Thế tạo dòng động vật - Quy trình ý nghĩa nhân chuyển nhân tế bào soma TẠO DÒNG ĐỘNG VẬT (Animal cloning) Thuật ngữ - Dịng (clone) có nguồn gốc tiếng Hi Lạp (klon: nhánh con, cành con) Những phân tử DNA Những tế bào Những thể hồn chỉnh có cấu trúc di truyền -Tạo dòng (cloning) khái niệm diễn tả thao tác kĩ thuật nhằm tạo dịng (clone) TẠO DỊNG (cloning) - Tạo dòng DNA (tạo dòng phân tử-molecular cloning) - Tạo dòng tế bào - Tạo dòng động vật (tạo dòng sinh sản- reproductive cloning /nhân vơ tính-được sử dụng rộng rãi cừu Dolly đời-1996) - Tạo dòng liệu pháp -therapeutic cloning (tạo dòng nghiên cứu - research cloning /tạo dịng khơng sinh sản - non-reproductive cloning) để thu nhận tế bào gốc phục vụ việc sửa chữa mô NHÂN BẢN VƠ TÍNH Nhân phơi người động vật xảy tự nhiên nhân tạo • sinh đơi trứng Việnchănni quốc gia – Từ Liên, Hà Nội, 2005 NHÂN BẢN VÔ TÍNH Có hai kiểu nhân động vật: + Nhân phôi (nhân từ tế bào phôi) + Nhân vơ tính từ tế bào trưởng thành có nhân lưỡng bội LỊCH SỬ NHÂN BẢN VƠ TÍNH • Năm 1894 – Hans Dreisch tách phơi (2-4tb) nhím biển • Năm 1901- Hans Spemann tách phơi TB sa giông (newt) thành phần2 ấu trùng hồn chỉnh • Năm 1902 tách phơi kì nhơng giai đoạn TB, TB phát triển thành cá thể trưởng thành • Năm 1952, Robert Briggs, Thomas J.King tạo dòng 1con ếch cự (Rana pipiens): cấy nhân TB giai đoạn muộn phôi vào trứng chưa thụ tinh loại nhân, trứng phân chia, không phát triển • Năm 1959 - Thỏ đời kỹ thuật thụ tinh ống nghiệm LỊCH SỬ NHÂN BẢN VƠ TÍNH • Năm 1968 - Edwards Bavister thụ tinh trứng người in vitro • Năm 1979 - Karl Illmensee công bố nhân ba chuột từ phơi ban đầu • Năm 1984 - Steen Willadsen nhân thành công cừu từ tế bào phơi kỹ thuật chuyển nhân tế bào phơi • Năm 1986 - Steen Willadsen nhân bò từ tế bào phôi tuần tuổi biệt hóa • Năm 1993 – Jerry Hall, Robert Stillman dùng 17 phôi người (từ 28TB) tách, cắt để nhân tổng số phôi lên 48 (tăng tỉ lệ thành công thụ tinh in vitro) LỊCH SỬ NHÂN BẢN VÔ TÍNH • Ngày 5/7/1996 - Ian Wilmut Keith Campbell viện Roslin, Scotland nhân thành công cừu Dolly từ tế bào tuyến vú cừu mẹ • Sau kiện Dolly, Ian Wilmut cộng tiếp tục tạo hai cừu có mang gen người đặt tên Polly Molly LỊCH SỬ NHÂN BẢN VƠ TÍNH Năm 2005, Hwang Woo Suk tạo dịng chó snuppy từ tai chó săn đực tuổi 10 4.3 Nguồn lấy tế bào gốc trưởng thành: Thường lấy từ tổ chức trưởng thành như: máu cuống rốn, trung mô cuống rốn, tủy xương, máu ngoại vi, nang lông, tổ chức não… 53 Tế bào gốc phôi Tế bào gốc trưởng thành Có ………………… với Có ………………… , số số lượng ………… lượng ……… Dễ nuôi cấy nhân tạo Khó ni cấy nhân tạo Có tính vạn cao hơn, Về có tính đa năng, dễ tăng sinh ni cấy in có tính vạn vi tro, cho phép tạo lượng lớn Gần Không bất tử, số lần phân chia bị giới hạn 54 Tế bào gốc phôi Tế bào gốc trưởng thành Nguy tạo khối u Ít nguy tạo teratoma cao Để tránh tạo khối u teratoma khối u, cần định hướng biệt hóa tế bào gốc phơi trước ni cấy nhân tạo Do lấy từ thể khác nên Không bất đồng miễn dịch, không tế bào gốc phôi “lạ” với thể gây thải ghép ghép tự nhận có nguy gây nên phản ứng thải ghép thân.Nếu ghép cho người khác bất đồng gây phản ứng thải ghép 55 Phân biệt TBG phôi với TB mầm phôi TBG phôi TB mầm phôi Thu nhận phôi, giai đoạn Thu nhận ………………………… …………………………… ………………….……… Biệt hóa thành Biệt hóa thành …………………………… …………………………… …………………………… …………………………… …… (Pluripotent) …… (Pluripotent) 56 Ứng dụng triển vọng TBG Nghiên cứu tế bào gốc hứa hẹn nhiều ứng dụng tương lai 57 Kỹ thuật ghép tế bào gốc trị liệu (stem cell therapy): • Là dùng tế bào gốc để thay thế, sửa chữa phần thể bị bệnh tổn thương tế bào khỏe mạnh • Còn gọi kỹ thuật ghép tế bào trị liệu (cell transplantation therapy) / kỹ thuật thay tế bào trị liệu (cell replacement therapy) 58 Quy trình ứng dụng tế bào gốc trị liệu bao gồm khâu sau: • Sản xuất dịng tế bào gốc: – Thu tế bào gốc: từ phôi từ tổ chức trưởng thành – Nuôi cấy tế bào gốc labo nhằm nhân lên mặt số lượng • Với tế bào gốc phôi, cần nuôi cấy nhân tạo điều kiện mơi trường lý hóa thích hợp để định hướng biệt hóa thành tế bào mong muốn • Ghép tế bào gốc, đưa tế bào gốc vào khu vực tổn thương cần sửa chữa 59 Ứng dụng tế bào gốc trưởng thành điều trị Nhân trị liệu 60 Ứng dụng tế bào gốc trưởng thành điều trị - Điều trị bệnh tự miễn, tai biến mạch máu não,tổn thương giác mạc, bệnh máu bệnh gan, tổn thương tủy sống, liền vết thương da,… - Điều trị ung thư: ung thư tinh hoàn, đa u tủy, lơ-xê-mi, ung thư vú, u nguyên bào thần kinh, u lympho Non-Hodgkin, carcinoma tế bào thận,… - Tái tạo tim sau đau tim, đái đường type I, tổn thương xương sụn, bệnh Parkinson… 61 Ứng dụng tế bào gốc trưởng thành điều trị - Tế bào gốc trưởng thành không gây khối u ác quái (teratomas) - Ứng dụng tế bào gốc trưởng thành điều trị gặp phải vấn đề luân lý hồn tồn tránh tranh luận nóng bỏng trị, liên quan đến việc sử dụng phơi người 62 Ứng dụng tế bào gốc phôi điều trị - Các bệnh điều trị ghép tế bào có nguồn gốc từ tế bào gốc phôi người bao gồm bệnh Parkinson, đái đường, chấn thương tủy sống, suy tim… - Vấn đề điều trị cho bệnh này, yêu cầu tế bào gốc phơi phải định hướng biệt hóa thành chủng loại tế bào đặc thù trước ghép 63 Tạo tế bào gốc từ da người • Năm 2007: Các nhà khoa học Mỹ Nhật Bản tuyên bố thành công việc tạo tế bào gốc từ da người - bước đột phá y học - mở khả tạo tế bào gốc với mã gen cụ thể cá nhân để chữa bệnh nan y loại trừ nguy thải ghép Thành tựu giúp khép lại vấn đề gây tranh cãi đạo đức tế bào gốc lấy từ phôi người 64 Tạo tế bào gốc từ da người • Ngày 21/11/2007, TS Shinya Yamanaka (ĐH Kyoto, Nhật Bản) phổ biến phát minh lĩnh vực tế bào gốc tạp chí Cell Journal • Đồng thời tạp chí Science Journal, TS James Thomson Junying Yu(ĐH Wisconsin – Madison, Mỹ) – cấy gene cần thiết (Oct-3/4,Sox2, Klf4, c-Myc) vào tế bào da.(Oct4,Sox2,Nanog, LIN28) – Các gene tái cấu trúc nhiễm sắc thể tế bào da, biến chúng thành tế bào 65 Kỹ thuật cũ (chuyển nhân) –nhân trị liệu Kỹ thuật mới, không cần sử 66 dụng đến trứng, không tạo phơi người Tài liệu tham khảo • Cơng nghệ sinh học nguời động vật ; Phan Kim Ngọc, Phạm Văn Phúc; Nhà xuất giáo dục Việt Nam • Cơng nghệ tế bào gốc; Phan Kim Ngọc, Nhà xuất giáo dục Việt Nam • Tài liệu Di truyền học, Đại học y dược TP HCM – Khoa khoa học – môn sinh học, Ths Lê Thúy Quyên, 2009-2010 • http://library.thinkquest.org • http://www.sinhhocvietnam.com/vn/modules.php?file=article &name=News&sid=971 • http://www.oicr.on.ca/Portalnews/Vol3_Issue3/lifetime.ht m • http://news.bbc.co.uk/2/hi/7735696.stm 67 • www.stemcellresearch.org ... cloning) - Tạo dòng tế bào - Tạo dòng động vật (tạo dòng sinh sản- reproductive cloning /nhân vơ tính- được sử dụng rộng rãi cừu Dolly đời-1996) - Tạo dòng liệu pháp -therapeutic cloning (tạo dòng nghiên...Mục tiêu Sinh viên phải nhận biết trình bày: - Thế tạo dòng động vật - Quy trình ý nghĩa nhân chuyển nhân tế bào soma TẠO DÒNG ĐỘNG VẬT (Animal cloning) Thuật ngữ - Dịng... vạn năng: •Khơng tạo nên thể sinh vật hồn chỉnh •Chỉ tạo nên tế bào, mơ định •Các tế bào inner cell mass-ICM tế bào gốc vạn 39 3.1.c Tế bào gốc đa (multipotent stem cells): -Là tế bào có khả biệt