ỨNG DỤNG CỦA ENZYM TRONG NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH VÀ TRONG Y HỌC

Ngày nay công nghệ enzym ngày càng phát triến

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM

KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÀI TẬP MÔN HÓA SINH THỰC PHẨM

ỨNG DỤNG CỦA ENZYM TRONG NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH VÀ

TRONG Y HỌC

NHÓM SVTH: PHẠM TOÀN THỨC

NGUYỄN DUY PHÚC CHU LƯU QUANG VĂN MINH THIỆN NGUYỄN ANH TUẤN

TỪ CHÍ HÙNG

Ứng Dụng của enzym trong phân tích

 Enzym glucooxydaza

 Là hợp chất glucoprotein, có phân tử lượng

khoảng 155x103 D Chứa 2 phân tử FAD và

16% khối lượng phân tử là hydratcacbon

( mannoza, galactoza và glucosamine dưới

dạng N-acetyl).

 Cơ chế xúc tác:

Glucooxydaza có tính đặc hiệu cao chỉ

chuyển hóa β -D glucoza

Ứng Dụng của enzym trong phân tích

 Cơ chế xúc tác

ứng dụng

Glucooxidaza gắn đồng hóa trị với polystirol có

thể xác định tự động glucoza

Điện cực ureaza không tan dùng để xác định tự động ure trên dòng liên tục enzym ureaza

Điện cực alcoloxydoreductaza không tan dùng để

xác định metanol, etanol trong dung dich nước

ứng dụng của enzym trong y học

ENZYME UREASE (3.5.1.5)

Là enzyme xúc tác phân hủy ure thành

amoniac và carbon dioxide.

ENZYME UREASE (3.5.1.5)

(NH2)2CO + H2O pH=7, t=40°C → NH3 + CO2

Enzyme Helicobacter Pylori Urease

chứa enzim urease đến 20% chất khô.

pylori tiết ra.

Enzyme ureaase ứng dụng để phân hủy ure

trong bộ phận lọc ure của thận nhân tạo.

Trung tâm hoạt động là nguyên tử Ni.

ứng dụng của enzym trong y học

Nhiễm sắc thể (Chromosome):

- Mỗi nhiễm sắc thể (NST) hay các thể bắt màu (chromosome)

gồm một sợi DNA và protein tạo hình thái cho sợi nhiễm sắc NST "được gói" trong nhân tế bào Vì DNA (mang các gene) là thành phần chính của NST nên có thể coi NST như véc-tơ

truyền thông tin di truyền tới thế hệ sau.

- Mỗi loài sở hữu một bộ NST đặc trưng về số lượng, hình thái, kích thước Như đã nói ở trên, số lượng NST ổn định qua các thế hệ

ứng dụng của enzym trong y học

Thể Đỉnh (Telomere):

- Vào những năm 1930, Hermann Muller và Barbara McClintock phát hiện ra rằng điểm tận cùng ở đầu các sợi NST (các telomere hay thể đỉnh) có đặc tính ngăn các NST không dính với nhau Không những thế đầu tận cùng còn bảo vệ NST trong các quá trình tế bào nhân đôi và phân chia

- Các nghiên cứu chứng minh rằng trình tự DNA của

phần đầu NST có mặt ở hầu hết các loài động, thực vật,

từ a-míp cho đến người Như vậy cấu trúc phần đỉnh

NST của một loài này có thể bảo vệ NST của loài khác

mặc dầu hai loài ở mức thang tiến hóa rất xa nhau.

- Ngược lại, telomere hoàn chỉnh có khả năng bảo vệ

NST khỏi bị tổn thương và giúp tế bào kéo dài "tuổi trẻ" Hiện tượng này được chứng minh trên các tế bào người Các nghiên cứu sau này xác định được rằng trình tự

DNA của telomere thu hút các protein hình thành những

"chiếc mũ bảo hiểm" bao bọc các phần đầu dễ đứt gãy của mạch DNA.

ứng dụng của enzym trong y học

3- Enzyme Telomerase:

- Carol Greider và giáo sư hướng đẫn vào lễ giáng sinh 1984 đã

phát hiện dấu hiệu của một enzym trong dịch chiết tế bào Enzyme được đặt tên telomerase, được tinh sạch và tiếp tục xác định cấu trúc Một kết quả gây ngạc nhiên là telomerase gồm cả RNA và

protein Phần RNA chứa trình tự CCCCAA và đóng vai trò làm

khuôn mẫu tổng hợp telomere trong khi phần protein đảm bảo cho enzym hoạt động Enzym này kéo dài đoạn đầu mút và tạo điều

kiện để DNA polymerases (enzym tác động vào quá trình kéo dài

chuỗi DNA) thực hiện sao chép dọc chiều dài cho đến tận điểm

cuối NST.

ứng dụng của enzym trong y học

4- Ứng dụng:

- Sau khi cấu tạo, cơ chế hoạt động và chức năng của telomere được tìm ra, nhiều chuyên gia cho rằng telomere đóng vai trò

chính trong quá trình lão hóa không những của tế bào đơn lẻ mà còn của cả cơ thể rong thực tế lão hóa là một quá trinh phức tạp với nhiều yếu tố liên quan và telomere chỉ là một trong những yếu

tố đó

- Đa số tế bào không phân chia một cách thường xuyên nên NST của chúng gặp ít rủi ro và có vẻ ít cần đến hoạt động của telomere Như vậy với khả năng phân chia mãnh liệt, nhiều khi vô hạn định của các tế bào ung thư, hoạt động của telomere NST phải giữ vai trò quan trọng Một giả thuyết được đưa ra là có thể tác động, hạn chế hay kìm hãm tế bào ung thư bằng cách tác động đến telomere NST của chúng Nghiên cứu các tác nhân hạn chế tế bào ung thư

và vaccin kháng tế bào có các telomere tăng hoạt động đang được tiến hành

- Sai lệch của các telomere có thể dẫn đến một số bệnh di truyền như thiếu máu do suy tủy gây thiếu hồng cầu Nguyên nhân của bệnh bắt nguồn từ các tế bào gốc ủy xương Một số bệnh phổi,

ứng dụng của enzym trong y học

Nghiên cứu enzym của ếch để điều trị ung thư

Theo các nhà khoa học Anh và Mỹ,

amphinase, một phiên bản của

enzyme ribonuclease

Thu nhận từ tế bào trứng của loài

ếch Northern Leopard

-(Rana pipiens) có triển vọng rất

lớn trong điều trị

- ung thư, đặc biệt là ung thư não.

Ứng dụng trong nghiên cứu

Amphinase có khả năng nhận ra một lớp đường đặcthù trên tế

bào ung thư và bám chặt vào đó, rồi tìmcách thâm nhập vào

bên trong tế bào để tấn công

Thuốc được bào chế từ amphinase sẽ được tiêm trực

tiếp vào vùng có khối u và không gây hại cho các tế

bào lành mạnh xung quanh, vì amphinase chỉ phát hiện

và tấn công tế bào ung thư mà thôi.

Ứng dụng trong nghiên cứu

Máy Tính Làm Từ ADN Và Enzym - thiết bị điện toán sinh

học nhỏ nhất thế giới"

Máy tính có thể thực hiện 330.000 tỷ phép tính/giây, gấp 100.000 lần tốc

độ của PCnhanh nhất hiện nay

Chạy bằng AND,hiệu suất sử dụng năng lượng của máy tính ADN

cũng gấp 1 triệu lần so với PC.

Cấu trúc của máy tính sinh học gồm ADN đóng vai trò phần mềm và

enzyme giữ vai trò phần cứng Phản ứng hoá học giữa các phân tử

trong ống nghiệm cho phép nhà khoa học thực hiện những phép tính

đơn giản Nhà khoa học ra lệnh cho thiết bị làm việc bằng cách thay

đổi thành phần phân tử ADN Thay vì xuất hiện trên màn hình, kết

quả được phân tích thông qua một kỹ thuật cho phép nhà khoa học

nhận biết chiều dài của phân tử ADN đầu ra

Ứng dụng trong nghiên cứu

 TÀI LIỆU THAM KHẢO:

 Thuvienkhoahoc.com

 Lê Ngọc Tú,2005, Hóa sinh công nghiệp, NXB Khoa Học Kỹ Thuật.

 Journal of Molecular Biology

 Wissermen A (1969), Handbook of

Enzyme Biotechnology Second Edition,

Macmillan Publishing Company, New york