các hệ thống vector virus dùng trong công nghệ gene

Đại học Thái NguyênTrường đại học Khoa học Bài tiểu luận nhóm 2 Các hệ thống vector virus dùng trong công nghệ gene SV: Ngô Thị Thanh Hương Nguyễn Mạnh Hồng Mai Thùy Linh Vũ Thị Lanh Ho

Đại học Thái Nguyên

Trường đại học Khoa học

Bài tiểu luận nhóm 2

Các hệ thống vector virus dùng trong công

nghệ gene

SV:

Ngô Thị Thanh Hương Nguyễn Mạnh Hồng Mai Thùy Linh

Vũ Thị Lanh Hoàng Bích Luân

Nội dung

 Khái niệm vector và các đặc tính của vector

 Các đặc tính của vector virus

 Các hệ thống vector virus và ứng dụng trong công nghệ gene

I Vector và các đặc tính

A Khái niệm:

 Trong sinh học, vector là một phương tiện có khả năng mang một đoạn DNA ngoại lai và khi xâm nhập vào loại tế bào chủ thích hợp thì có khả năng tự tái bản không phụ thuộc vào sự sao chép của hệ gen tế bào chủ

 Nói cách khác, vector là một phương tiện truyền thông tin di truyền trong cơ thể hoặc giữa các cơ thể khác nhau

B Các đặc tính vector :

- Vector phải đủ lớn để mang DNA ngoại lai.nhưng không được quá lớn.

- Vector phải chứa các trình tự kiểm soát (control sequences) như khởi điểm tái bản (origin of replication), promoter…

- Vector phải mang một hoặc nhiều vị trí nhận biết của RE

- Vector phải mang các gene marker chọn lọc (thường là các gene chỉ thị màu hoặc gene kháng chất kháng sinh) Vì vậy các

tế bào chứa chúng có thể được phát hiện một cách dễ dàng.

II Các đặc tính của vector virus

 Vector virus là các loại virus được cắt bỏ các gen độc lực và gắn thêm các gen chỉ thị đặc hiệu: Polylinker, ori, các gen kháng kháng sinh…

 Dễ dàng xâm nhiễm vào tế bào chủ, có thể nhiễm vào nhiều loại vật chủ

 Có khả năng nhân nhanh trong tế bào vật chủ

 Khả năng mang đoạn DNA có kích thước lớn

III Các hệ thống vector virus

 Các hệ thống vector virus dùng trong tách

dòng gene:

-Phage ( λ , M13) -Cosmid

-Phagemid

 Các hệ thống vector virus dùng trong liệu

pháp gene:

-Adeno virus -Retro virus -Adeno-associate-virus -Herpes-complex

1 Phage λ

Cấu trúc

-Phage λ là DNA dạng mạch thẳng dài 50Kb

-Hai đầu là hai mạch đơn có trình tự bổ sung dài 12nu mang trình

tự cos

-có đoạn giữa 20Kb không mang chức năng.

VD: EMBL3, EMBL4…

Ưu điểm:

-Mang được đoạn DNA lớn (15-23Kb)

-có hệ thống gene xâm nhập

-có thể tạo số lượng lớn

Tạo dòng trong phage λ

Nguyên tắc:

Vùng DNA không mang chức năng (stuffer) của

phage λ được cắt bỏ và nối in vitro 2 nhánh của

chúng với các đoạn gen ngoại lai có kích thước

khoảng 20 kb.

 Các bước tạo dòng:

- Tinh sạch DNA phage λ sau khi đã được cắt bởi RE

- Các nhánh phải và trái được liên kết với DNA

ngoại lai với trình tự bổ sung.

- Xác định DNA ngoại lai nằng phương pháp lai axit nucleic.

- Tinh sạch và chọn tế bào chủ phù hợp.

Phage λ biến nạp vào NST của E.coli

2 Cosmid

 Khái niệm:

Cosmid là vector được thiết kế từ

plasmid và đầu cos của phage λ

 Các đặc điểm chính vector

cosmid

 Mô ôt gen kháng kháng sinh và mô ôt

origin khởi đầu của plasmid

 Các plasmid mạnh có thể được gắn

thêm đoạn đa cắt nối (Polylinker).

 Kích thước nhỏ cho phép các đoạn

DNA eukaryote dài khoảng 45 kb có

thể thích ứng.

Cosmid: vector pWEB-TNC

3 Phagemid

 Cấu trúc:

Là cấu tạo từ plasmid gắn thêm đoạn DNA khởi đầu sao chép của phage M13

 Đặc điểm:

- Có thể mang được đoạn DNA lớn



4 Vector Adenovirus

Adenovirus :

- capsid hai mươi mặt (chứa ba protein: hexon, fiber và base penton)

-dsDNA dài xấp xỉ 36kb.

- Bộ gen của adenovirus chứa DNA xoắn kép gồm 50 gen, dài 36 kilobase (Kb):

Gen E1 điều hoà phiên mã E2 và E3 điều hoà quá trình dịch mã

Các vector đã tách gen này cho phép mang gen dài 8kb.

( Để thiết kế vector andenovirus phải cắt bỏ gen E1 rồi thay thế bằng phức hợp promotor-gen liệu pháp và gây bất

hoạt hoặc cắt bỏ gen E3 Vector andenovirus tái tổ hợp sau khi xâm nhiễm vào tế bào đích, sẽ chuyển gen liệu pháp cho tế bào

5 Vector Adeno-associated Virus ( AAV )

-AAV có chứa một phân tử AND

sợi đơn có kích thước khoảng

4.5-4.7kb

-Có hai nhóm gen chính là Rep và

Cap

-Khi thiết kế các vector AAV phải

loại bỏ gen Cap và Rep thay thế

bằng gen liệu pháp kết hợp với

promoter thích hợp

-Vector AAV chỉ chuyển được các

gen liệu pháp có kích thước nhỏ

Đặc điểm quan trọng nhất của

vector AAV là hiệu quả chuyển gen

cao lại không gây bệnh cho người

AAV sử dụng để điều trị ung thư,

bệnh xơ gan, nghẽn mạch …

6 Vector Retrovirus

-Retrorvirus chứa vật chất di truyền là RNA

-Kích thước 7 đến 11 Kb

-Retrovirus có chứa enzym phiên mã ngược (enzym xúc tác tạo thành bản sao DNA của vật liệu di truyền RNA qua phiên mã ngược) và enzym hoà nhập (integrase) cần cho sự hoà nhập của retrovirus virus vào tế bào chủ.

MLV (murine leukemia virus- gây ung thư) và

DNA của axit nucleic của virus HIV (hình thái của bộ gen virus trong các tế bào bị nhiễm).

Hai virus có cùng có các gen cấu trúc gag, pol,

và env Gav mã hoá lõi virus và pol mã hoá các

enzim tái bản Gen env mã hoá màng glycoprotein.

7 Các vector có cơ sở là Herpes simplex

- Vector herpes simplex là các

vector có bản chất virus DNA.

- Có khả năng mang được đoạn

DNA kt 30kb

- Chúng không hoà nhập vào DNA

chủ nhưng giữ nguyên sự ổn định

như một thể bổ sung (lantency)

- Herpes simplex virus (HSV) có

hiệu quả cao đối với các nơron

thần kinh

KÍNH CHÚC THẦY MẠNH KHỎE VÀ THÀNH

CÔNG HƠN TRONG SỰ NGHIỆP!

CHÚC CÁC BẠN HỌC TỐT!

RẤT MONG NHẬN ĐƯỢC Ý KIẾN ĐÓNG GÓP CỦA CÁC BẠN