Bài giảng kỹ thuật di truyền trong nuôi trồng thủy sản

KỸ THUẬT DI TRUYỀN TRONG NUÔI TRỒNG THỦY SẢN I- NGUYÊN TẮC KỸ THUẬT CHUYỂN GEN II- BỘ CÔNG CỤ III- CÁC BƯỚC CỦA KỸ THUẬT CHUYÊN GEN IV- ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CHUYỂN GEN I-NGUYÊN TẮC VECTOR SV CHO gen DNA TÁI TỔ HỢP CHUYỂN VÀO TB ĐÍCH BIỂU HIỆN GEN MONG MUỐN SƠ ĐỒ CHUYỂN GEN • Một số thuật ngữ: ∀ • DNA tái tổ hợp = DNA lai in vitro từ DNA khác (đoạn DNA người “ghép” DNA virus hay plasmid vi khuẩn) ∀ • Tạo dịng gene: q trình lập thu nhận nhiều gene hay đoạn gene ∀ • Dịng: số lớn tế bào hay phân tử giống sinh từ tế bào hay phân tử ban đầu ∀ • Ngân hàng (thư viện): sưu tập nhiều dòng khác ∀ • cDNA: bổ sung mRNA (khơng intron, nhờ retrotranscriptase) • II BỘ CƠNG CỤ II.1- Các loại Enzyme: enzyme giới hạn, ligase, Phosphatase alkaline, Taq polimerase… II.2- Các loại Vector: Plasmid, Phagemid, Cosmid, Nhiễm sắc thể nhân tạo II.1- CÁC LOẠI ENZYME II.1.1- RESTRICTASE ENZYME (Enzym cắt hạn chế) ∀ • Enzyme giới hạn • Cắt DNA sợi kép vùng 4-6 cặp-base = vị trí giới hạn = trình tự thuận nghịch theo hướng 5’→ 3’ (RADAR) • • TÊN GỌI CÁC ENZYME GIỚI HẠN • Chữ đầu viết hoa: Tên giống vi khuẩn (ly trích enzyme) • Hai chữ kế khơng viết hoa: Tên lồi VK • Chữ số La Mã: Thứ tự RE phát • Đơi có thêm chữ viết hoa sau tên lồi VK tên chủng • Ví dụ: Eco RI (Eco: Escherichia coli , chủng Ry13), Eco RV type Bacterial  genus species strain Named (e.g., EcoRI) for bacterial genus, species, strain, and type Phương pháp vi tiêm Phương pháp thường sử dụng để chuyển gen động vật Ở phương pháp DNA bơm thẳng vào hợp tử giai đoạn nhân non (pronucleus) Bước 5: Chọn dịng TB có DNA tái tổ hợp Sau chuyển DNA tái tổ hợp vào TB đích phải tiến hành chọn lọc dịng tế bào có mang DNA tái tổ hợp Nhờ vào gen đánh dấu xác định dịng tế bào có DNA tái tổ hợp Thí dụ: sử dụng plasmid có gen kháng Amp Tet (AmpRvà TetR), xen gen lạ vào gen TetR dùng mơi trường có Ampicycline khơng có Tetracycline làm mơi trường chọn lọc dịng tế bào có DNA tái tổ hợp Selection with pBR322 CHỌN LỌC DNA TÁI TỔ HỢP Thí dụ: sử dụng plasmid có gen kháng Amp gen Lac Z (AmpR Lac Z), xen gen lạ vào gen Lac Z dùng mơi trường có Ampicycline có chất X- Gal làm mơi trường chọn lọc dịng tế bào có DNA tái tổ hợp Vi khuẩn có mang gen Lac Z sử dụng đường Lactose nhờ enzyme βgalactosidase Chất X-Gal VK sử dụng (tạo màu xanh dương bleu) Structure of pBR322 CHỌN LỌC DNA TÁI TỔ HỢP VỚI pUC18 Selection with pUC18 Two plasmids designed as vectors for DNA cloning Bước 6: Tạo dòng TB có DNA tái tổ hợp Sau chọn lọc dịng tế bào có DNA tái tổ hợp phải tiến hành ni cấy dịng tế bào mơi trường thích hợp Ni cấy dịng tế bào có DNA tái tổ hợp Bước 7: Biểu gen mong muốn Sau tạo dòng tế bào có DNA tái tổ hợp phải biểu gen mong muốn Thí dụ: Chuyển gen Insulin người vào tế bào E coli , E coli phải sản xuất Insulin người chuyển gen kháng thuốc trừ cỏ vào thực vật phải có tính kháng thuốc trừ cỏ SƠ ĐỒ KỸ THUẬT CHUYỂN GEN TẾ BÀO VI KHUẨN E COLI Thermic shock at 42°C Complete procedure • Ứng dụng: Chuyển gene somatotropin bị • 1994, Monsanto tạo somatotropin bị (hormone) vào thức ăn làm tăng sản lượng sữa • Các nhà CNSH tin tưởng somatotropin bị khơng có hại, protein bị tiêu hóa dày (?) Sản xuất somatotropin (1) Plasmid E coli + RE (2) Cô lập gene BST (3) Xen vào plasmid (4) Đưa plasmid trở lại vi khuẩn (5) Vi khuẩn tăng trưởng bể lên men (6) Ly trích somatotropin từ vi khuẩn (7) Cho somatotropin vào thức ăn bò sữa