VI SINH VẬT CHUYỂN GEN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HCM KHÁI NIỆM VI SINH VẬT CHUYỂN GEN Khái niệm Các VSV thường sử dụng II CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU VÀ THÀNH TỰU ĐẠT ĐƯỢC Tạo thư viện DNA Trong y học I a) b) c) d) Interferon Insulin Vacxin Những sản phẩm khác Trong công nghệ thực phẩm Trong nông nghiệp Trong việc xử lí chất độc hại Trong khai thác khoáng sản Vi sinh vật biến đổi gen (Genetically Modified Microorganisms - GMMs) định nghĩa vi khuẩn, nấm men nấm nhày mang thông tin di truyền biến đổi công nghệ sinh học đại biến nạp, tiếp hợp tải nạp, không thông qua chế tự nhiên Riêng virut biến đổi gen xét nhóm Các VSV thường sử dụng  Mục đích:sử dụng bộ máy di truyền của tế bào chủ để nhân AND tái tổ hợp thành một lượng lớn  Dùng VK E.coli làm tế bào chủ: Tế bào chủ sinh vật nhân sơ: thích hợp cho các gen lạ các gen này không có quá trình biến đổi sau dịch mã Ưu điểm Khuyết điểm Dễ dàng nuôi cấy, phát triển nhanh Đặc điểm di truyền biểu khá́ rõ các quy trình chuẩn, tin cậy cho các thao tác di truyền tế bào E coli phát triển Kỹ thuật lên men thích hợp thiết lập tốt với mức biểu cao của các protein tái tổ hợp Thiếu khả glycosylate hóa các protein :(Saccharomyces cerevisiae) Dễ nuôi cấy với quy mô lớn để thu sinh khối tế bào Có khả thực biến đổi sau dịch mã đường hóa, phosphoryl hóa…để prôtêin có đầy đủ hoạt tính sinh học Ít tổng hợp prôtêin của thân nên đưa gen lạ để tổng hợp prôtein mới sản phẩm dễ tinh Là VSV an tòan, không tạo độc tố Hệ gen khỏang 1.35x107 cặp baze, có kích thước lớn VK E.coli khỏang 3.5 lần Vi sinh vật chuyển gen sản xuất interferon E.coli S Cerevisiae Tên VSV Gen chuyển vào Pseudomonas stutzeri Bhp (Staphylococcus epidermidis) tod (Prochlorococcu s marinus) 10 Pseudomonas putida Bhp 11 Pseudomonas fluorescens 12 Pseudomonas putida STT Tn PCB (Xenopus laevis) Bhp Ứng dụng Phân huỷ PCB PCB (C 12 H 10-x Cl x) Chủ yếu dùng làm chất điện môi máy biến áp, tụ điện chất làm nguội Nghiên cứu cho thấy CN tiếp xúc với PCB có thay đổi nước tiểu, máu bị hư gan Tại Nhật Bản (1968): 280 kg cám gạo bị ô nhiễm PCB sử dụng làm thức ăn cho gà người ăn  14.000 người ngộ độc hàng loạt (bệnh Yushō) : da mắt tổn thương , rối loạn chu kì kinh nguyệt hệ miễn dịch bị giảm sút Mệt mỏi, nhức đầu, ho, lở loét da bất thường Ngoài ra, trẻ em, có báo cáo phát triển nhận thức PCB có liên quan đến ung thư (gan, đường mật) ST T Tên VSV Pseudomonas 13 putida 14 Comamonas testosteroni Gen chuyển vào Ứng dụng Plasmid pR0301 Khoáng hoá phenoxyacetate Plasmid pE43 (Pseudomonas aeruginosa) hoặc plasmid pPC3 (Arthrobacter globiformis) Plasmit pRK2 Marinobacter 15 hydrocarbinocl (Pseudomonas putida asticus S17 B3) Khử gốc Cl- khoáng hoá toàn bộ monochlorobiphenyls thay vị trí ortho và para Làm vùng biển bị nhiễm bẩn dầu Marinobacter hydrocarbinoclasticus S17 là vi khuẩn mới phân lập Địa Trung Hải,sống nhờ glutamat hoặc prolin,chịu nồng độ muối cao Sử dụng nhiều hidrocabon làm nguồn cacbon Vi khuẩn cho: Chủng Pseudomonas putida B3 Plasmit chứa gen phân hủy toluen, benzen Vectơ plasmit: pRK2 Marinobacter hydrocarbonoclasticus SP17 • Vi khuẩn tái tổ hợp có khả mọc nồng độ NaCl 3M, có tính kháng sinh chọn lọc • Khuẩn lạc có khả phân hủy hydrocacbon mạch dài hydrocacbon vòng thơm đơn giản giữ đặc tính của Marinobacter • Tồn môi trường biển hoạt động tốt vùng bị nhiễm dầu một thời gian dài  Marinobacter hydrocarbinoclasticus S455L dùng để làm vùng biển bị nhiễm bẩn dầu Các vi khuẩn tham gia hoá thạch, tạo thành khoáng vật, chuyển hoá, lắng kết dịch chuyển tự nhiên Các tế bào vi khuẩn tồn tự nhiên có khả thực một loạt chức xử lý lĩnh vực của tuyển khoáng như: tích tụ ion kim loại, hình thành tổng hợp chất cao phân tử vi sinh (Bio- Polymers) chất xúc tác • 1950: Thiobacillus ferroridans, T thiooxidans: oxy hóa kim loại, đồng sulfit • Ngày nay: lọc đồng uran từ quặng Thiobacillus ferroridans • Sử dụng vsv tập trung kim loại: tảo Chlorella vulgaris, Hormidium fluitans, vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, E.coli ; nấm men Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus niger Chlorella vulgaris Bacillus subtilis Phormidium fluitans Aspergillus niger Saccharomyces cerevisiae Dầu mỏ nằm sâu lòng đất, mỏ đá, hay nhờn  bơm lên  nghiên cứu trình vi sinh chất hóa học để khai thác dầu hiệu Acinetobacter calcoaceticus Acinetobacter calcoaceticus có khả tạo polyme vi sinh (chất nhũ hóa hydrocacbon) giúp hút dầu lên dễ dàng • VSV có khả oxy hóa, tích tụ kim loại thể • VSV chịu điều kiện khắc nghiệt: chịu nóng, chịu mặn, áp suất cao  Tạo VSV biến đổi gen khai thác kim loại dầu mỏ hiệu [...]... động vật nhằm chống lại các tác nhân ngoại lai như virus, vi khuẩn, kí sinh trùng và tế bào ung thư Nó chỉ được tổng hợp khi có mặt các chất sinh interferon (còn gọi là interferonogen) Human IFN alpha • Phương pháp chế tạo IFN đầu tiên do Carry Canter (Phần Lan): tách bạch cầu từ máu rồi nhiễm virus để các tế bào này cảm ứng tạo IFN  năng suất thấp, ít hiệu quả • 1980 bằng công nghệ chuyển gen. .. :hàng năm có hơn 2 tỷ người nhiễm virus vi m gan B, trong đó khoảng 300 triệu người mang virus mãn tính và hậu quả là trên 1 triệu người chết/ năm - Ở Vi t Nam, cứ 100 người thì có 15 - 26 người nhiễm virut vi m gan B và có tới quá một nửa là trẻ em dưới 15 tuổi Vibrio cholerae tiết nội độc tố gây triệu chứng tả Nội độc tố gồm một tiểu phần A, 5 tiểu phần B Vibrio cholerae Vacxin tiểu phần... và thu nhận insulin Gen tổng hợp proinsulin Đưa vào vi khuẩn E.coli và lên men thu proinsulin Tách chuỗi A và chuỗi B bằng enzym Nối 2 chuỗi Thu nhận insulin tinh khiết Phương pháp tạo ra phân tử insulin tương tự Phân tử insulin dễ dàng đồng hóa vào máu, và có hoạt tính sau ít phút tiêm vào cơ thể 2 Trong y học Sinh vật nhân chuẩn Tế bào chủ Sinh vật nhân sơ (Saccharomyces cerevisiae) -Theo WHO... công nghệ chuyển gen Boyer và Coken đã tạo được IFN từ nấm men S cerevisiae sau này dùng E.coli  nâng cao năng suất lên từ 100 đến 1000 lần so với phương pháp dùng bạch cầu 1 Tách gen mã hóa cho IFN ở người (gen mã hóa cho IFN alpha, betanằm trên NST số 9 và 12) 2 Tách dòng rồi biến nạp vào E coli Hoặc sử dụng phage gắn gen mã hóa IFN) 3 Nuôi cấy cho E coli nhân lên Phage sẽ nhân lên trong... độc tố gồm một tiểu phần A, 5 tiểu phần B Vibrio cholerae Vacxin tiểu phần dạng enterotoxin bất hoạt không có tính kháng nguyên cao tạo vacxin tái tổ hợp nhược độc Chèn gen kháng tetracycline vào vùng A 1 trên bộ gen vi khuẩn Thay gen kháng tetracycline của dạng 1 bằng đoạn A 1 đột biến bằng tái tổ hợp các đoạn tương đồng ... phẩm, đóng gói, bảo quản • Ứng dụng điều trị của Interferon đối với con người • Interferon alpha và beta đã được sử dụng trong điều trị nhiều bệnh do vi rút gây nên Hiện nay Interferon alpha được sử dụng hiệu quả trong điều trị vi m gan C cấp và mãn; vi m gan B mãn; HIV… • IFN alpha 5 được chiết từ E.coli bằng cách acid hóa và trung hòa về pH trung tính • IFN trong dịch chiết được hấp phụ trên... trên cột kháng thể đơn dòng cố định • Hoạt tính đặc hiệu cuối cùng đạt được 1,9x108 IU /mg • Vị trí : 11p15.5 • Vị trí gen trên NST 11: base pairs 2,150,346 to 2,170,832 preproinsulin Enzym signal peptidase cleavage proinsulin Enzym tryptic cleavage insulin Dùng cyanogen bromide để tách các chuỗi insulin từ phần còn lại của DNA 2 chuỗi được trộn với nhau bằng cầu nối disulfua qua phản ... hoà hoocmon sinh trưởng insulin  Cách tạo chủng vi sinh vật sản xuất somatostatin: + Gen mã hoá somatostatin tổng hợp invitro + Nhờ công nghệ gen gắn gen vào AND plasmit đưa vào vi khuẩn  Ý... 2 Trong y học Sinh vật nhân chuẩn Tế bào chủ Sinh vật nhân sơ (Saccharomyces cerevisiae) -Theo WHO :hàng năm có tỷ người nhiễm virus vi m gan B, khoảng 300 triệu người mang virus mãn tính... phẩm Trong nông nghiệp Trong vi c xử lí chất độc hại Trong khai thác khoáng sản Vi sinh vật biến đổi gen (Genetically Modified Microorganisms - GMMs) định nghĩa vi khuẩn, nấm men nấm nhày mang