Các gen được chuyển vào cây đậu nành có thể là gen của chính cây đậu nành hoặc gen của các loài thực vật khác.. Khái quát về phương pháp biến nạp gen bằng súng bắn genBiến đổi gen bằng c
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHOA KHOA HỌC SINH HỌC
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHOA KHOA HỌC SINH HỌC
TIỂU LUẬN
CHUYỂN GEN Ở CÂY ĐẬU NÀNH BẰNG SÚNG BẮN GENE
NGÔ TÀI LỢI PHẠM MINH THƯ
Trang 3TP Thủ Đức, 10/2023 MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ii
PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1
2.1 Khái quát về phương pháp biến nạp gene bằng súng bắn gene 1
2.2 Ưu nhược điểm của phuong pháp biến nạp gene bằng súng bắn gene 1
2.3.Phương pháp biến nạp gene bằng súng bắn gene 2
Trang 4DANH MỤC HÌNH
Hình 2.3.1 Quy trình chuyển gen bằng súng bắn gen 2
Hình 2.3.2.a Súng bắn gen sj-500 portable và helios 3
Hình 2.3.2.b Súng bắn gen helios 3
Hình 2.3.2.c Cơ chế súng bắn gen 3
Hình 2.3.2.d Cơ chế súng bắn gen 3
Trang 5PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Cây đậu nành chuyển gene là những cây đậu nành được biến đổi gen thông qua kỹ thuật công nghệ sinh học Các gen được chuyển vào cây đậu nành có thể là gen của chính cây đậu nành hoặc gen của các loài thực vật khác Các gen này có thể mang các tính trạng mong muốn như kháng thuốc diệt cỏ, chịu hạn, tăng hàm lượng dinh dưỡng,… Cây đậu nành chuyển gene mang lại nhiều lợi ích cho người trồng và người tiêu dùng như: tăng năng suất, giảm thiểu thuốc bảo vệ thực vật,… Bên cạnh những lợi ích, cây đậu nành chuyển gene cũng gặp phải một số thách thức như: mối lo ngại về an toàn và thực phẩm, môi trường,…Vì vậy, cây đậu nành chuyển gene là một công nghệ mới có thể mang lại nhiều lợi ích cho người trồng và người tiêu dùng Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu và đánh giá kỹ lưỡng về tính an toàn của cây đậu nành chuyển gene trước khi đưa vào sản xuất và tiêu dùng đại trà.
1
Trang 6PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Khái quát về phương pháp biến nạp gen bằng súng bắn gen
Biến đổi gen bằng cách sử dụng súng bắn gen bao gồm việc đưa DNA vào các tế bào và mô nguyên vẹn bằng các vi hạt được tăng tốc ở tốc độ cao (các vi hạt này được gọi là vi đạn) Các hạt được tăng tốc có thể xuyên qua thành tế bào, tế bào và màng nhân Trong nhân, các đoạn DNA ngoại sinh được giải phóng và có thể được tích hợp vào DNA nhiễm sắc thể thông qua các quá trình tái tổ hợp không tương đồng hoặc tương đồng, phụ thuộc hoàn toàn vào các thành phần tế bào.
2.2 Ưu nhược điểm của phương pháp biến nạp gen bằng súng bắn gen
Ưu điểm chính của việc bắn phá hạt nằm ở khả năng chuyển gen đến bất kỳ loại tế bào hoặc mô nào độc lập với kiểu gen và không cần phải xem xét tính tương thích giữa vật chủ và vi khuẩn.Việc bắn phá hạt cũng nhanh hơn và dễ sử dụng hơn.
Nhược điểm :kỹ thuật này tạo ra nhiều bản sao DNA có thể bị phân mảnh hoặc kết hợp lại.
2.3.Phương pháp biến nạp gen bằng súng bắn gen2.3.1 Cơ chế
Việc bắn phá hạt có thể đạt được thông qua súng gen áp suất heli cao hoặc thấp, cho phép kiểm soát rất chính xác sự xâm nhập của mô mục tiêu để phần lớn các hạt mang DNA có thể được dẫn đến một lớp tế bào cụ thể Tính năng này cực kỳ quan trọng vì các mẫu khác nhau có thể yêu cầu các điều kiện tăng tốc khác nhau để có được sự thâm nhập hạt tối ưu Mô phân sinh (bao gồm nhiều lớp tế bào) đòi hỏi phải sử dụng thiết bị áp suất cao để tiếp cận các lớp bên trong Ngược lại, phôi soma thứ cấp (có nguồn gốc từ các tế bào biểu bì đơn lẻ) đòi hỏi sự thâm nhập nông, đạt được bằng cách bắn phá áp suất thấp đã phát triển
một máy gia tốc hạt có tên là Súng dòng hạt (PIG), được áp dụng thành công trong quá
trình biến đổi phôi soma đậu nành.
Trang 7Hình 2.3.1 Quy trình chuyển gen bằng súng bắn gen
Quá trình chuyển gen bằng cách bắn hạt, một phương pháp chuyển gen thực vật trong đó các hạt nano kim loại được phủ DNA được bắn vào tế bào thực vật Các hạt nano kim loại xuyên qua thành tế bào và giải phóng DNA vào tế bào DNA sau đó được tích hợp vào bộ gen của tế bào thực vật.
Trang 8Hình 2.2.3.d Cơ chế súng bắn genHình 2.3.2.b Súng bắn gen helios
Trang 9Hình 2.2.3.c Cơ chế súng bắn gen
2.3.3 Các bước thực hiệnChuẩn bị DNA
5
Trang 10DNA cần được tách chiết và gắn lên hạt nano kim loại DNA có thể được tách chiết từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm các loài thực vật, động vật hoặc vi khuẩn Sau khi được tách chiết, DNA được gắn lên hạt nano kim loại bằng cách sử dụng các kỹ thuật hóa học.
Chuẩn bị cây
Tế bào thực vật cần được chuẩn bị để tiếp nhận DNA Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các kỹ thuật như điện xung hoặc xử lý hóa chất Các kỹ thuật này làm cho thành tế bào thực vật trở nên dễ bị tổn thương hơn, giúp các hạt nano kim loại dễ dàng xâm nhập vào tế bào.
Bắn hạt
Các hạt nano kim loại được bắn vào tế bào thực vật bằng một thiết bị gọi là súng bắn hạt Súng bắn hạt tạo ra một luồng khí nén mạnh mẽ để bắn các hạt nano kim loại vào tế bào thực vật.
Tích hợp DNA
DNA được tích hợp vào bộ gen của tế bào thực vật theo một quá trình gọi là tái tổ hợp gen Trong quá trình tái tổ hợp gen, DNA của tế bào thực vật và DNA ngoại lai được kết hợp với nhau tạo thành một phân tử DNA mới.
Chọn lọc cây biến đổi gen
Các cây biến đổi gen được chọn lọc từ các cây không biến đổi gen bằng cách sử dụng một gen dấu hiệu Gen dấu hiệu là một gen có thể được phát hiện dễ dàng Các cây biến đổi gen có gen dấu hiệu sẽ được chọn lọc từ các cây không biến đổi gen.
Trang 11PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
3.1 Kết luận
Chuyển gen bằng cách bắn hạt là một phương pháp chuyển gen hiệu quả và có thể được sử dụng để chuyển gen vào nhiều loại cây trồng Phương pháp này đã được sử dụng để tạo ra các loại cây trồng có khả năng kháng sâu bệnh, chịu hạn và cho năng suất cao hơn.
3.2 Đề nghị
Kể từ những nghiên cứu đầu tiên về chuyển gen, người ta đã đạt được những tiến bộ đáng kể bất chấp sự ngoan cố của đậu nành đối với quá trình tái sinh và chuyển gen Khó khăn trong việc chuyển gen đậu nành được chứng minh bằng một số ít báo cáo về biểu hiện gen đậu nành trong một hệ thống tương đồng Các kiểu hình mới thu được bằng phương pháp chuyển gen rất hữu ích cho việc nghiên cứu gen chức năng và cải tiến cây trồng Thế hệ đầu tiên của các sản phẩm công nghệ sinh học đậu nành được thương mại hóa là cây trồng tập trung chủ yếu vào các đặc tính nông học đầu vào, chẳng hạn như khả năng chịu thuốc diệt cỏ và kháng côn trùng Trọng tâm hiện tại và tương lai là tiếp tục cải tiến các đặc điểm nông học, các đặc điểm đầu ra có giá trị gia tăng như cải thiện dinh dưỡng và chức năng thực phẩm, cũng như các nhà máy sản xuất cây trồng cho các sản phẩm trị liệu và công nghiệp Trong tương lai gần, các nghiên cứu chức năng có thể chỉ ra các protein và chất xúc tiến mới được quan tâm về mặt công nghệ sinh học có thể áp dụng để cải thiện đậu tương thông qua kỹ thuật di truyền.
7
Trang 12Tài liệu tham khảo
https://www.creative-biolabs.com/gene-therapy/bombardment-with-dna-coated-microparticles-gene-gun.htm