Ưu thế của các đối tượng vi sinh vật

Ưu đối tượng vi sinh vật Ưu đối tượng vi sinh vật Bởi: Nguyễn Lân Dũng PGS TS Phạm Thành Hổ Thời gian hệ ngắn, tốc độ sinh sản nhanh Trong điều kiện thuận lợi, tế bào E.coli phân chia lần 20 phút, bacteriophage 30 - 40 phút tạo hàng trăm cá thể, nấm men phân chia tế bào Đặc điểm nghiên cứu di truyền học theo dõi qua nhiều hệ nên đối tượng vi sinh giúp rút ngắn đáng kể thời gian thí nghiệm Nếu so thời gian hệ ruồi giấm tuần, chuột tháng, người 20 năm vi sinh vật hẳn Nếu nhà di truyền học phải chờ tuần để có hệ ruồi giấm, E.coli, thí nghiệm hôm trước, qua ngày sau đánh giá kết Tăng vọt số lượng cá thể Các vi sinh vật đơn bào, tế bào cá thể Nếu đủ dinh dưỡng vi sinh vật sinh sản nhanh tạo quần thể có số lượng cá thể lớn khoảng 1010 - 1012 tế bào/ ml Tế bào E.coli có đường kính μm (micromet) đủ dinh dưỡng điều kiện thuận lợi khác sau 44 tạo lượng sinh khối nặng đất Ruồi giấm đối tượng thuận tiện cho di truyền học quần thể đạt tới 105-106 cá thể Nhờ số lượng lớn cá thể vi sinh vật, phát kiện di truyền hoi (như đột biến hay dạng tái tổ hợp) với tần số 10–8 - 10–11 Ruồi giấm 1/3 Ưu đối tượng vi sinh vật Như vậy, số lượng cá thể lớn giúp nâng cao suất phân giải (resolving power) di truyền, tức khả phát đột biến tái tổ hợp có tần số xuất nhỏ Ưu lại tăng thêm nhờ môi trường nuôi đơn giản, dễ nuôi cấy, dễ nhân giống, mà điều kiện nuôi cấy không cồng kềnh, tốn diện tích so với nuôi ruồi, nuôi chuột trồng Môi trường nuôi cấy dễ kiểm soát theo công thức chặt chẽ làm thí nghiệm hóa học Cấu tạo gen đơn giản Vi khuẩn virut có gen ADN trần dễ tiến hành thí nghiệm trực tiếp ADN chiết tách tinh Số locus so với sinh vật khác Các vi nấm vi tảo tồn dạng đơn bội (n) với thời gian dài, nên gen lặn biểu ngay, mà khỏi phải tiến hành lai phân tích hay đưa dạng đồng hợp tử lặn Tuy nhiên, vi sinh vật kể có trạng thái lưỡng bội (2n) nên dễ dàng thực phân tích tái tổ hợp Các tính trạng vi sinh vật đơn giản hơn, xác định di truyền tính trạng phức tạp hơn, nên dễ nghiên cứu Đối với tính trạng sinh hóa hay tính đề kháng dễ dàng sử dụng môi trường chọn lọc để phát Dễ thu nhận đột biến Các phân tích di truyền học phần lớn dựa vào khác biệt dạng bình thường so với đột biến Tần số đột biến thực vật động vật khoảng 10–5 – 10–7, khó thu nhận cần thời gian dài khoảng vài hệ để khẳng định dạng đột biến Nhiều đột biến động vật dễ gây chết nên số lượng đột biến thu nhận động vật hạn chế Các đột biến vi sinh vật thu nhận dễ dàng, chí có tần số xuất thấp 10–10, mà việc xác nhận dạng đột biến nhanh Nhờ ưu mà di truyền học vi sinh vật phát triển nhanh hình thành nên di truyền học phân tử sinh học phân tử Dễ nghiên cứu kỹ thuật vật lý hóa học Đa số vi sinh vật có cấu tạo đơn bào nên quần thể chúng có độ đồng cao so với tế bào sinh vật đa bào bậc cao bắt nguồn từ nhiều loại mô khác Cấu tạo tế bào vi sinh vật đơn giản, dễ chiết tách, tinh ADN Có thể nuôi vi sinh vật đồng (synchronous culture) tức đa số tế bào giai đoạn phát triển gần giống Độ đồng cao vật liệu thí nghiệm tạo thuận lợi cho việc sử dụng phương pháp vật lý hóa học nghiên cứu di truyền 2/3 Ưu đối tượng vi sinh vật Do ưu điểm kể trên, với việc sử dụng đối tượng vi sinh vật, di truyền học bước vào giai đoạn nghiên cứu di truyền “trong ống nghiệm” (in vitro) Mặc dù vi sinh vật có đặc điểm riêng chúng tuân theo quy luật di truyền chung, kết thu đối chiếu áp dụng cho vi sinh vật bậc cao 3/3 ... 2/3 Ưu đối tượng vi sinh vật Do ưu điểm kể trên, với vi c sử dụng đối tượng vi sinh vật, di truyền học bước vào giai đoạn nghiên cứu di truyền “trong ống nghiệm” (in vitro) Mặc dù vi sinh vật. .. thuật vật lý hóa học Đa số vi sinh vật có cấu tạo đơn bào nên quần thể chúng có độ đồng cao so với tế bào sinh vật đa bào bậc cao bắt nguồn từ nhiều loại mô khác Cấu tạo tế bào vi sinh vật đơn... biến vi sinh vật thu nhận dễ dàng, chí có tần số xuất thấp 10–10, mà vi c xác nhận dạng đột biến nhanh Nhờ ưu mà di truyền học vi sinh vật phát triển nhanh hình thành nên di truyền học phân tử sinh