CHUYÊN ĐỀ: CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT VÀ ỨNG DỤNG

CHUYÊN ĐỀ: CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT VÀ ỨNG DỤNG NGUYỄN THỊ HUYỀN DƯƠNG THỊ LIÊN LÊ THỊ HỒNG NHUNG I LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN II KHÁI NiỆM ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN III CÔNG NGHỆ TẠO ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN IV MỘT SỐ THÀNH TỰU TRONG LĨNH VỰC CHUYỂN GEN IV AN TOÀN SINH HỌC SAU CHUYỂN GEN I LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN - 1977 Gurdon chuyển mRNA DNA vào phôi ếch quan sát thấy biểu chức chúng - 1980 Brinster cộng nhận kết tương tự chuột - 1981 Wagner cộng cấy chuyển thành công gene ß– globulin thỏ vào phôi chuột - Từ 1985 nhiều tác giả thành công tạo thỏ, cừu, lợn, bò …chuyển gen vật nuôi tăng trưởng nhanh - Ngày nay, động vật chuyển gen ứng dụng nhiều lĩnh vực khác y học, dược phẩm, nông nghiệp … II KHÁI NiỆM ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN Khái niệm động vật chuyển gen Ðộng vật chuyển gen động vật có gen ngoại lai (gen chuyển) xen vào DNA genome Gen ngoại lai phải truyền lại cho tất tế bào, kể tế bào mầm Việc chuyển gen ngoại lai vào động vật thành công gen di truyền lại cho hệ sau Một số hình ảnh động vật chuyển gen Động vật chuyển gen phát sáng huỳnh quang (hình 2.1 2.2) Dê chuyển gen tạo sữa người (hình 2.3) Hình 2.3 Cá chuyển gen III CÔNG NGHỆ TẠO ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN Các phương pháp chuyển gen vào tế bào động vật 1.1 Phương pháp chuyển gen trực tiếp - Chuyển gen nhờ vi tiêm - Chuyển gen nhờ xung điện - Chuyển gen nhờ calcium phosphat - Chuyển gen nhờ liposome,… 1.2 Chuyển gen gián tiếp - Chuyển gen nhờ virut 1.1 Phương pháp chuyển gen trực tiếp a.Phương pháp vi tiêm · Thành công năm 1981, với vector chuyển gen pBR 322 trứng mang gen thymidin kinase vào trứng chuột sau thụ tinh, kết thu số chuột mang gen vector chuyển gen · Nguyên tắc - Tiêm trực tiếp DNA ngoại lai vào nhân tế bào động vật nhờ dụng cụ vi tiêm với kim tiêm mạnh - Phương pháp cho kết cao số lượng tế bào xử lý nhỏ phải thao tác tế bào - Thường dùng để đưa DNA vào hợp tử tế bào phôi sớm - Chuyển gen vào tinh trùng trứng thụ tinh chưa kết hợp thành hợp tử lưỡng bội - Việc chuyển gen thành công gen chuyển vào di truyền cho hệ sau IV MỘT SỐ THÀNH TỰU CỦA ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN Người ta chuyển nhiều gen lạ có nguồn gốc từ người, động vật, thực vật vi sinh vật vào loại động vật chuột, thỏ, cá loại vật nuôi bò, cừ, dê, lợn, gà, chim chí vào muỗi 4.1 Chuột chuyển gen Vào năm 1982, Palmiter Brinster thành công việc tạo động vật chuyển gen giới, cách chuyển gen loài chuột sang phôi loài chuột khác Gen chuyển biểu chuột nhắt hệ cháu sau lấy gen chuột cống Chuột chuyển gen horrmone sinh trưởng (bên phải) chuột đối chứng (bên trái) Chuột chuyển gen cung cấp công cụ để khám phá nhiều câu hỏi sinh học.Nó thể tất triệu trứng người mà chuột bình thường không làm Tất vấn đề liên quan đến người nghiên cứu chuột trước Phôi thai chuột chuyển gen 4.2 Thỏ chuyển gen Việc tạo thỏ chuyển gen thành công công bố vào năm 1985 Vào năm 2001, tạo thỏ chuyển gen có khả phát ánh sáng màu lục tối Elba, thỏ chuyển gen protein huỳnh quang màu xanh - Còn có loài thỏ chuyển gen người lấy sữa sản xuất quy mô công nghiệp - Sữa thỏ chứa protein người dùng để bào chế thành loại thuốc điều trị bệnh angioedema di truyền, bệnh rối loạn máu gặp dẫn việc sưng phồng mô thể 2.3 Lợn chuyển gen • Lợn biến đổi gen để hiến tạng cho người Lợn chuyển gen ứng dụng nhiều lĩnh vực khác Trong y học, sử dụng số nội tạng để thay cho người 2.4 Cừu, dê chuyển gen Tạo cừu chuyển gen mà sữa chúng có chứa protein Lactoferrin có tác dụng chất kháng sinh Tạo dê chuyển gen mà máu chúng có chứa yếu tố antitrombine, glucoprotein có chức điều hòa đông máu Tơ siêu bền từ dê tằm chuyển gen 2.5 Khỉ chuyển gen ANDi - khỉ rhesus chuyển gen chào đời vào ngày tháng 10 năm 2000 2.6 Gà chuyển gen • Gà chuyển gen phát triển nhằm mục đích: phát triển, cải tiến phương pháp, kỹ thuật thí nghiệm; sản xuất dược phẩm protein trứng để sử dụng y học người vật nuôi; nhận biết khai thác tính trạng sinh học có lợi cho sản xuất thịt gia cầm; nghiên cứu phát triển phôi Tạo thuốc trị ung thư từ trứng gà chuyển gen 2.7 Cá chuyển gen Cá chép (Common carp) chuyển gen hormone sinh trưởng Cá hồi chuyển gen hormone sinh trưởng (phải) cá hồi đối chứng (trái) Những ứng dụng động vật chuyển gen - Tăng cường khả sinh trưởng thay đổi đặc tính thể - Tăng sản lượng chất lượng sữa, thịt - Tạo biệt dược, mô phủ tạng thay cho người - Gía trị thương mại + Sản xuất nội tạng thay + Tạo côn trùng kháng tác nhân gây bệnh cho người + Tạo sản phẩm kinh tế khác - Khả ứng dụng Việt Nam V AN TOÀN SINH HỌC SAU CHUYỂN GEN Mặc dầu thành tựu kỹ thuật chuyển gen to lớn dễ nhận thấy nguy hại từ không nhỏ, thật khó nắm bắt đề phòng Nhìn lại góc độ tiến hoá,chuyển gen nhân tạo làm đảo lộn dòng gen tự nhiên, khó kiểm soát hết được, gây hiểm họa cho môi trường sinh thái bệnh ung thư tiềm ẩn Có khả sinh sản thấp, lai với động vật tự nhiên làm giảm khả sinh sản, giảm số lượng, đe doạ tồn loài Một số có khả kháng bệnh có biểu bệnh lý Một số thực phẩm gây dị ứng Động vật biến đổi gen để sản xuất sản phẩm phi thực phẩm gây tác dụng phụ VI Kết luận • Động vật chuyển gen trở thành xu hướng nghiên cứu phát triển thay cung cấp thực phẩm đơn Việc nghiên cứu tạo động vật chuyển gen để tạo dược phẩm sản phẩm chúng thực nhiều nước giới • Việc nghiên cứu chuyển gen vào động vật Việt nam yêu cầu hướng cần thiết để không bị lạc hậu khoa học công nghệ so với nước khu vực giới [...]... CHUYỂN GEN 2.1 Tách chiết, phân lập gen mong muốn và tạo tổ hợp gen biểu hiện trong tế bào động vật 2.2 Tạo cơ sở vật liệu biến nạp gen 2.3 Chuyển gen vào động vật 2.4 Nuôi cấy phôi trong ống nghiệm ( đối với động vật bậc cao) 2.5 Kiểm tra động vật được sinh ra từ phôi chuyển gen 2.6 Tạo nguồn ĐV chuyển gen một cách liên tục IV MỘT SỐ THÀNH TỰU CỦA ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN Người ta đã chuyển khá nhiều gen. .. từ người, động vật, thực vật và vi sinh vật vào các loại động vật như chuột, thỏ, cá và các loại vật nuôi như bò, cừ, dê, lợn, gà, chim thậm chí cả vào muỗi 4.1 Chuột chuyển gen Vào năm 1982, Palmiter và Brinster đã thành công trong việc tạo ra động vật chuyển gen đầu tiên trên thế giới, bằng cách chuyển gen của loài chuột này sang phôi loài chuột khác Gen chuyển đã biểu hiện ở chuột nhắt và các thế... triển phôi Tạo thuốc trị ung thư từ trứng của gà chuyển gen 2.7 Cá chuyển gen Cá chép (Common carp) chuyển gen hormone sinh trưởng Cá hồi chuyển gen hormone sinh trưởng (phải) và cá hồi đối chứng (trái) Những ứng dụng của động vật chuyển gen - Tăng cường khả năng sinh trưởng và thay đổi đặc tính cơ thể - Tăng sản lượng và chất lượng sữa, thịt - Tạo các biệt dược, mô và phủ tạng thay thế cho người - Gía... hòa sự đông máu Tơ siêu bền từ dê và tằm chuyển gen 2.5 Khỉ chuyển gen ANDi - chú khỉ rhesus chuyển gen được chào đời vào ngày 2 tháng 10 năm 2000 2.6 Gà chuyển gen • Gà chuyển gen được phát triển nhằm các mục đích: phát triển, cải tiến các phương pháp, kỹ thuật thí nghiệm; sản xuất dược phẩm và protein trong trứng để sử dụng trong y học người và vật nuôi; nhận biết và khai thác các tính trạng sinh... số gen và thay vào đó là gen cần chuyển - Vector retrovirus được đưa vào tế bào vật chủ bằng nhiều phương pháp khác nhau - Khi trong tế bào chất thì phần vỏ vector bị phân hủy , giải phóng RNA - Enzyme phiên mã ngược xúc tác RNA  cDNA  vào trong nhân tế bào enzyme cài xen giúp gắn cdna vào genome tế bào vật chủ  các sản phâm protein của gen mục tiêu trong tế bào đích 2 QUY TRÌNH TẠO ĐỘNG VẬT CHUYỂN... thay vì chỉ cung cấp thực phẩm đơn thuần Việc nghiên cứu và tạo động vật chuyển gen để tạo ra các dược phẩm và các sản phẩm của chúng đang thực hiện ở nhiều nước trên thế giới • Việc nghiên cứu và chuyển gen vào động vật ở Việt nam là yêu cầu và hướng đi cần thiết để chúng ta không bị lạc hậu về khoa học và công nghệ so với các nước trong khu vực và thế giới ... sưng phồng các mô của cơ thể 2.3 Lợn chuyển gen • Lợn biến đổi gen để hiến tạng cho người Lợn chuyển gen được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực khác nhau Trong y học, sử dụng một số nội tạng để thay thế cho người 2.4 Cừu, dê chuyển gen Tạo ra cừu chuyển gen mà trong sữa của chúng có chứa protein Lactoferrin có tác dụng như một chất kháng sinh Tạo ra dê chuyển gen mà trong máu của chúng có chứa yếu... sinh sản thấp, nếu lai với động vật tự nhiên có thể làm giảm khả năng sinh sản, giảm số lượng, đe doạ sự tồn tại của loài Một số có khả năng kháng bệnh kém hoặc có biểu hiện bệnh lý Một số thực phẩm gây dị ứng Động vật biến đổi gen để sản xuất các sản phẩm phi thực phẩm có thể gây tác dụng phụ VI Kết luận • Động vật chuyển gen đã và đang trở thành một xu hướng nghiên cứu và phát triển thay vì chỉ... phẩm kinh tế khác - Khả năng ứng dụng tại Việt Nam V AN TOÀN SINH HỌC SAU CHUYỂN GEN Mặc dầu những thành tựu của kỹ thuật chuyển gen rất to lớn và dễ nhận thấy những nguy hại từ nó cũng không nhỏ, thật khó nắm bắt và đề phòng Nhìn lại dưới góc độ tiến hoá ,chuyển gen nhân tạo làm đảo lộn dòng gen trong tự nhiên, khó kiểm soát hết được, gây hiểm họa cho môi trường sinh thái và bệnh ung thư tiềm ẩn Có... nghiên cứu ở chuột trước Phôi thai chuột khi chuyển gen 4.2 Thỏ chuyển gen Việc tạo ra thỏ chuyển gen thành công đã được công bố vào năm 1985 Vào năm 2001, đã tạo một con thỏ chuyển gen có khả năng phát ra ánh sáng màu lục ở trong tối Elba, thỏ chuyển gen protein huỳnh quang màu xanh lá cây - Còn có loài thỏ chuyển gen người lấy sữa sản xuất trên quy mô công nghiệp - Sữa thỏ chứa protein người được dùng ... phẩm, nông nghiệp … II KHÁI NiỆM ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN Khái niệm động vật chuyển gen Ðộng vật chuyển gen động vật có gen ngoại lai (gen chuyển) xen vào DNA genome Gen ngoại lai phải truyền lại cho... Cá chuyển gen III CÔNG NGHỆ TẠO ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN Các phương pháp chuyển gen vào tế bào động vật 1.1 Phương pháp chuyển gen trực tiếp - Chuyển gen nhờ vi tiêm - Chuyển gen nhờ xung điện - Chuyển. .. Việc chuyển gen ngoại lai vào động vật thành công gen di truyền lại cho hệ sau 2 Một số hình ảnh động vật chuyển gen Động vật chuyển gen phát sáng huỳnh quang (hình 2.1 2.2) Dê chuyển gen tạo