công nghệ chuyển gene thực vật

Công nghệ chuyển gene thực vật Công nghệ chuyển gene thực vật 1 NGUYỄN QUỐC ANH nguyenquocanh.iuh@gmail.com Nội Dung 1/. Khái quát về thực vật biến đổi gene (GMP) 2/. Các bước biến nạp gene vào thực vật 3/. Các phương pháp biến nạp gene vào thực vật 4/. Thành tựu và hướng nghiên cứu 2 3 2.3.1 THỰC VẬT BIẾN ĐỔI GEN (GMP) Gạo vàng giàu vitamin A (gạo có chứa beta- carotene) Hoa hồng màu xanh ( được tạo ra bằng cách thêm vào gene Iris cho cây hồng) 2.3.1 THỰC VẬT BIẾN ĐỔI GEN (GMP) 2.3.1 THỰC VẬT BIẾN ĐỔI GEN (GMP) GMP ( Genetically Modified Plant) GMP: Là thực vật mà vật liệu di truyền của chúng bị biến đổi thông qua việc can thiệp bằng các kỹ thuật di truyền 4 Khái quát về quá trình biến nạp Tế bào chất Nhân Màn tế bào Gen được chọn www.encarta.msn.com Vi khuẩn NST của vi khuẩn 5 2.3.2 Các bước của quá trình biến nạp gene 4. Biến nạp gene vào thực vật 6 1. Chọn lựa gene, đoạn gene cần thiết 2. Cắt đoạn gene cần thiết 3. Chuyển đoạn gene cần thiết đó vào sinh vật khác DNA cho đoạn gene Gene dò tìm Genetic probe 1. Chọn đoạn gene cần thiết (a) Cô lập gene cụ thể từ những sinh vật cho gene 7 • Phá vỡ tế bào • Bổ sung những đoạn gen dò tìm (Genetic probe) • Phát hiện vị trí của các gene cần quan tâm Vị trí của gen quan tâm 1. Chọn đoạn gene cần thiết 8 Tế bào vi khuẩn Plasmid (b) Phân lập plasmid từ tế bào vi khuẩn www.sci.sdsu.edu 2. Cắt đoạn gene cần thiết Enzyme cắt giới hạn hoạt động như những cây kéo phân tử và cắt DNA ở những vị trí cụ thể được gọi là vị trí cắt giới hạn (restriction sites) 9 Vị trí cắt giới hạn Vị trí cắt giới hạn Ezyme cắt giới hạn Clipartguide.com 2. Cắt đoạn gene cần thiết 10 Vị trí cắt giới hạn Plasmid Vị trí cắt giới hạn Vị trí cắt giới hạn DNA cho đoạn gen Vị trí cắt giới hạn [...]... của thực vật 21 2.3.3.2 Phương pháp chuyển gen trực tiếp Chuyển gen bằng súng bắn gen Chuyển gen bằng xung điện Chuyển gen bằng vi tiêm Chuyển gen nhờ kỹ thuật siêu âm Chuyển gen bằng phương pháp hóa học Chuyển gen trực tiếp qua ống phấn 22 2.3.3.2 Phương pháp chuyển gen trực tiếp • a Chuyển gen bằng súng bắn gen (gene gun) Nguyên lý  Ngâm những vi đạn với dung dịch có chứa đoạn DNA ngoại lai cần chuyển. .. tạo ra cà chua có giá trị cao 19 b Chuyển gen gián tiếp nhờ virus Nguyên lý  Hệ gen của virus phải là DNA  Virus có khả năng di chuyển từ TB này sang TB khác qua các lỗ ở vách TB  Có khả năng mang được đoạn DNA mới, sau đó chuyển vào TB thực vật  Có phổ kí chủ rộng  Không gây tác hại đáng kể cho thực vật 20 Ưu điểm Nhược điểm  Dễ xâm nhập và lây lan trong cơ thể vật chủ  Có thể mang đoạn DNA lớn... được chuyển vào cây thuốc lá cũng phòng trừ được VK Pseudomonas syringae Chuyển gen sản xuất protein làm giảm độc tố của VK Cây thuốc lá chuyển gen kháng virus CMV và đối chứng Lá cây đu đủ chuyển gen kháng PRSV và đối chứng (PRSV: papaya ringspor virus, gây bệnh đốm vòng 33 Đu đủ chuyển gen kháng virus Đu đủ đối chứng 34 Cà chua chuyển gen kháng vật kí sinh (phải) và cà chua đối chứng (trái) 35 c Chuyển. .. một lúc chuyển gen được vào nhiều TB Nhược điểm Tần số chuyển gen rất thấp 29 f Chuyển gen trực tiếp qua ống phấn Nguyên lý DNA ngoại lai Đầu ống phấn Bầu nhụy Thời gian chuyển gen tốt nhất khi quá trình thụ tinh xảy ra ở noãn và cho hợp tử chưa phân chia Phân tích và xác định kết quả chuyển gen ở thế hệ sau  Ưu điểm  Tần số chuyển gen cao 30  Nhược điểm  Khó xác định được thời điểm chuyển gen... Ligase 14 3 Chuyển gen vào tế bào vi khuẩn DNA tái tổ hợp được đưa vào tế bào vi khuẩn Tế bào vi khuẩn Nhiễm sắc thể của vi khuẩn Gen được khép kín DNA tái tổ hợp 15 4 Biến nạp gene vào thực vật Tế bào vi khuẩn được nhân lên theo công thức nhị phân Fission (Binary Fission) • Tế bào vi khuẩn sản xuất polypeptide • Mã hóa các gen hoặc protein từ DNA cử sinh vật cho gen 16 Tóm tắt các bước DNA cho gene Plasmid... trong GMP • 2.3.4.1 Các hướng nghiên cứu a Chuyển gen kháng nấm gây bệnh Thuốc lá Cà chua Chuyển hai gen chitinase và glucanase (làm thoái hóa các thành phần chính của vỏ TB nấm) giúp tăng tính kháng nấm gây bệnh 31 b Chuyển gen kháng các vi khuẩn gây bệnh Dùng gen mã hóa enzym làm thoái hóa thành TB VK Có 3 hướng chính gen lysozyme từ TB động vật hoặc từ thực khuẩn thể T4 đưa vào cây thuốc lá và khoai...2 Cắt đoạn gene cần thiết DNA cho gene Plasmid Điểm kết thúc 11 3 Chuyển gene vào tế bào vi khuẩn i vớ ế t o ch m k A iể DN g đ c n thú hữ n Plasmid DNA với những điểm kết thúc Enzyme DNA ligase nối những điểm kết thúc lại với nhau 12 3 Chuyển gen vào tế bào vi khuẩn Enzyme DNA Ligase nối những điểm kết thúc lại với nhau Plasmid... gen gây khối u, có khả năng xâm nhập vào DNA thực vật  Vùng vir làm tăng tần số biến nạp 18 Tạo cà chua biến đổi gen (1) Sao chép một đoạn gen từ cà rốt (2)Chèn đoạn gen vào một plasmid (3) Plasmid này lại được đưa vào Agrobacterium (4) Agrobacterium chuyển đoạn gen của cà rốt vào các TB cà chua nằm trên đĩa petri (5)TB cà chua này tiếp tục sinh trưởng và chuyển sang môi trường có chứa hormone kích... gen hoặc protein từ DNA cử sinh vật cho gen 16 Tóm tắt các bước DNA cho gene Plasmid 1 Cắt với enzyme cắt giới hạn DNA cho gene Điểm kết thúc 2 Enzyme Ligase nối các điểm kết thúc lại với nhau DNA tái tổ hợp 17 2.3.3 Một số phương pháp chuyển gen • 2.3.3.1 Chuyển gen gián tiếp • a Chuyển gen gián tiếp nhờ Agrobacterium tumefaciens Nguyên lý  Sử dụng Ti plasmid của Agrobacterium tumefaciens làm vector... được một phát và một TB Thao tác đòi hỏi độ chính xác cao d Chuyển gen nhờ kỹ thuật siêu âm Nguyên lý Tạo TB trần Plasmid tái tổ hợp (mang gen mong muốn) Dung dịch huyền phù Cắm đầu siêu âm của máy phát siêu âm ngập trong hỗn hợp huyền phù khoảng 3mm Đem TB trần nuôi cấy trong môi trường thích hợp và chọn ra TB trần được chuyển gen 28 e Chuyển gen bằng phương pháp hóa học Nguyên lý Polyethylen glycol . Công nghệ chuyển gene thực vật Công nghệ chuyển gene thực vật 1 NGUYỄN QUỐC ANH nguyenquocanh.iuh@gmail.com Nội Dung 1/. Khái quát về thực vật biến đổi gene (GMP) 2/. Các bước biến nạp gene. nạp gene 4. Biến nạp gene vào thực vật 6 1. Chọn lựa gene, đoạn gene cần thiết 2. Cắt đoạn gene cần thiết 3. Chuyển đoạn gene cần thiết đó vào sinh vật khác DNA cho đoạn gene Gene dò tìm Genetic. ra bằng cách thêm vào gene Iris cho cây hồng) 2.3.1 THỰC VẬT BIẾN ĐỔI GEN (GMP) 2.3.1 THỰC VẬT BIẾN ĐỔI GEN (GMP) GMP ( Genetically Modified Plant) GMP: Là thực vật mà vật liệu di truyền của