báo cáo ''''plasmid vi khuẩn và ứng dụng của plasmid trong công nghệ sinh học''''

TRƯỜNG ĐH SP TP.HCM KHOA SINH HỌC SINH 2B-K34 GVHD: Trần Thanh Thủy SVTH : Lê Hoàng Thái Vinh Ngô Thị Thanh Trân June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 2 SƠ LƯỢC I.MỞ ĐẦU II.NỘI DUNG II.1. Plasmid vi khuẩn II. 2. Ứng dụng của plasmid trong công nghệ sinh học III. KẾT LUẬN IV. TÀI LiỆU THAM KHẢO June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 3 I. MỞ ĐẦU Plasmid có nhiều loại chứa những gen sản xuất kháng sinh mà chúng ta có thể tận dụng để sản xuất kháng sinh chữa bệnh cho người và động vật. Xét về mặt chuyển giao gen trong môi trường, plasmid là những phương tiện hết sức linh hoạt vận chuyển ADN từ cá thể này sang cá thể khác. June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 4 Khai thác các đặc tính sinh học của plasmid, ngày nay plasmid được ứng dụng một cách rộng rãi trong công nghệ sinh học và di truyền. Các plasmid của vi khuẩn: pSC101 (trái), plasmid siêu xoắn June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 5 II.NỘI DUNG II.1. PLASMID VI KHUẨN 1. ĐỊNH NGHĨA PLASMID Ở vi khuẩn và một số nấm men, ngoài các gen nằm trong genophore còn có các yếu tố di truyền ngoài thể nhiễm sắc, gọi là plasmid. Plasmid là phân tử DNA có kích thước nhỏ (2- 5kb), dạng vòng, nằm độc lập trong tế bào chất, có khả năng sao chép độc lập, không phụ thuộc vào sự sao chép DNA nhiễm sắc thể của vi khuẩn. June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 6 - Mỗi tế bào vi khuẩn có khoảng 20 plasmid. - Plasmid gồm 8000 ─ 200.000 cặp nucleotit. - Các Plasmid không phải là các yếu tố nhất thiết phải có đối với sự sống của tế bào, nhưng khi có mặt , chúng đem lại cho tế bào nhiều đặc tính chọn lọc quý giá như chống chịu với nhiệt độ bất lợi, thuốc màu, kháng sinh, các chất dinh dưỡng… June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 7 Plasmid có ở rất nhiều loài vi khuẩn: E.coli và ở nhiều loài trực khuẩn đường ruột và vi khuẩn Gram âm (RP1, RSF 1030…), ở tụ cầu khuẩn vàng St.aureus (pT127, pC194…), ở xạ khuẩn Streptomyces coelicolor (pSLPI…), ở Rhizobium melitoli (pSymA, pSymB) v.v… June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 8 Sơ đồ minh họa một tế bào vi khuẩn với plasmid ở bên trong (2) Plasmids (1) DNA nhiễm sắc thể. June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 9 2. HÌNH DẠNG PLASMID June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 10 3. Vòng ADN của plasmid bao gồm 3 phần chính : - Một vùng ADN gọi là phần nhân lên, là ký hiệu là ori (origin) - Phần ADN khác lớn hơn được gọi là phần chức năng, chiếm một phần khá lớn vòng ADN của plasmid. - Một phần ADN khác của plasmid gọi là phần đặc hiệu. 4 (1+2) Phần chức năng (3) Phần nhân lên (4) Phần đặc hiệu [...]... chia, plasmid có khả năng tự nhân lên 1-2 bản sao (đối với plasmid lớn) hoặc vài chục đến vài trăm bản sao (đối với plasmid bé) - Sự nhân lên của plasmid cũng xảy ra rất nhanh, trong vòng vài chục phút, đúng như thời gian trực phân của một tế bào vi khuẩn - Ví dụ như vi khuẩn E coli chẳng hạn, cứ khoảng 20 phút là có một chu kì phân chia June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 18 5.1 Sự nhân lên của plasmid. .. DỤNG CỦA PLASMID TRONG CÔNG NGHỆ SINH HỌC Trong công nghệ sinh học, người ta sử dụng plasmid làm vectơ để chuyển ghép gen từ tế bào cho sang tế bào nhận, từ đó nhân dòng tạo ngân hàng genophore hoặc cho gen biểu hiện thu sản phẩm protein có hoạt tính sinh học Các Plasmid luôn được cải biến để ngày càng thuận tiện hơn qua nhiều thế hệ, thuận tiện cho công nghệ ADN tái tổ hợp June 29, 2014 Thái Vinh +...4 PHÂN LOẠI PLASMID - Một cách để phân nhóm các plasmid là dựa vào khả năng truyền sang vi khuẩn khác của chúng: + Plasmid tiếp hợp (conjugative) chứa các tra-genes, giúp thực hiện một quá trình phức tạp gọi là tiếp hợp (conjugation), chuyển một plasmid sang vi khuẩn khác June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 11 PLASMID TiẾP HỢP June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 12 PHÂN LOẠI PLASMID + Plasmid không... tiếp hợp (plasmid ColE1) June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 19 5.2 Sự nhân lên của plasmid tiếp hợp (plasmid F) Plasmid tiếp hợp khác với plasmid không tiếp hợp ở số lượng tồn tại trong một tế bào Mỗi một tế bào vi khuẩn chủ chỉ có 12 plasmid F Chúng còn khác ở chỗ, plasmid F có khả năng tạo ra ít nhất là một loại sản phẩm protein cần thiết để tham gia vào quá trình nhân lên June 29, 2014 Thái Vinh +... Vinh + Thanh Trân 21 6 Phân biệt DNA nhiễm sắc thể với DNA của plasmid: DNA nhiễm sắc thể Nằm trong nhân tế bào • Dạng chuỗi dài, xoắn kép •  Số nucleotit nhiều Không dùng làm thể truyền các gen  June 29, 2014 DNA plasmid Trong …………………… tế bào chất của vi khuẩn  Dạng ……………… vòng  Số Nu ít …………… (8000 – 200000 cặp)  Dùng …………………… làm thể truyền các gen Thái Vinh + Thanh Trân 22 II.2 ỨNG DỤNG CỦA... hợp plasmid mang tính kháng Gen kháng kháng sinh June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 16 + Col -plasmid, chứa gene mã hóa cho sự tổng hợp colchicine, một protein có thể giết chết các vi khuẩn khác + Plasmid phân hủy, giúp phân hủy các chất lạ như toluene hay salicylic acid + Plasmid mang độc tính, làm cho sinh vật trở thành sinh vật gây bệnh June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 17 5 Sự nhân lên của plasmid: ... bản (ori), các gene kháng AmpR và TetR và một số vị trí của các enzyme cắt giới hạn June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 25 2 Các công đoạn trong kỹ thuật tái tổ hợp ADN Bước 1: Nuôi tế bào cho plasmid để tạo vector chuyển gen và nuôi tế bào cho để cung cấp DNA Bước 2: Tách chiết DNA plasmid và DNA tế bào cho, còn gọi là bước phân lập Bước 3: Cắt cả 2 lọai DNA (DNA plasmid và DNA tế bào cho) bằng cùng... 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 31 SẢN XUẤT INSULIN June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 32 SẢN XUẤT VẮC XIN ĐƯA VÀO CÁ June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 33 CHUYỂN GEN THỰC VẬT June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 34 ĐƯA GEN VÀO DÊ ĐỂ SẢN XUẤT SỮA NGƯỜI June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 35 III KẾT LUẬN - Plasmid đóng một vai trò quan trọng trong các phòng thí nghiệm di truyền và sinh hóa, nơi... những plasmid không có khả năng tự thực hiện tiếp hợp + Còn có một nhóm plasmid trung gian gọi là nhóm di chuyển được (mobilisable) Chúng chỉ mang các gene cần thiết cho vi c di chuyển + Các plasmid còn lại được xếp vào các nhóm không tương hợp (incompatibility group), dựa vào khả năng cùng tồn tại của chúng trong một tế bào June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 13 Một cách khác để phân loại plasmid. .. 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 26 Bước 4: Trộn chung DNA plasmid đã bị cắt với DNA tế bào cho cũng đã bị cắt Bước 5: Bổ sung enzym nối ligase để tạo ra DNA tái tổ hợp hoàn chỉnh Bước 6: Biến nạp DNA tái tổ hợp vào tế bào chủ và nhân dòng Bước 7: Chọn lọc và tạo dòng tế bào chủ mang DNA tái tổ hợp và theo dõi hoạt động Biểu hiện của gen thông qua sản phẩm của gen lấy từ tế bào cho June 29, 2014 Thái Vinh + . 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 4 Khai thác các đặc tính sinh học của plasmid, ngày nay plasmid được ứng dụng một cách rộng rãi trong công nghệ sinh học và di truyền. Các plasmid của vi khuẩn: pSC101. dưỡng… June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 7 Plasmid có ở rất nhiều loài vi khuẩn: E.coli và ở nhiều loài trực khuẩn đường ruột và vi khuẩn Gram âm (RP1, RSF 1030…), ở tụ cầu khuẩn vàng St.aureus (pT127,. pSC101 (trái), plasmid siêu xoắn June 29, 2014 Thái Vinh + Thanh Trân 5 II.NỘI DUNG II.1. PLASMID VI KHUẨN 1. ĐỊNH NGHĨA PLASMID Ở vi khuẩn và một số nấm men, ngoài các gen nằm trong genophore