BÁO cáo CHUYỂN đề CÔNG NGHỆ SINH học tế bào ĐỘNG vật, tế bào gốc và LIỆU PHÁP GEN

BÁO cáo CHUYỂN đề CÔNG NGHỆ SINH học tế bào ĐỘNG vật, tế bào gốc và LIỆU PHÁP GEN BÁO cáo CHUYỂN đề CÔNG NGHỆ SINH học tế bào ĐỘNG vật, tế bào gốc và LIỆU PHÁP GEN BÁO cáo CHUYỂN đề CÔNG NGHỆ SINH học tế bào ĐỘNG vật, tế bào gốc và LIỆU PHÁP GEN BÁO cáo CHUYỂN đề CÔNG NGHỆ SINH học tế bào ĐỘNG vật, tế bào gốc và LIỆU PHÁP GEN BÁO cáo CHUYỂN đề CÔNG NGHỆ SINH học tế bào ĐỘNG vật, tế bào gốc và LIỆU PHÁP GEN BÁO cáo CHUYỂN đề CÔNG NGHỆ SINH học tế bào ĐỘNG vật, tế bào gốc và LIỆU PHÁP GEN BÁO cáo CHUYỂN đề CÔNG NGHỆ SINH học tế bào ĐỘNG vật, tế bào gốc và LIỆU PHÁP GEN BÁO cáo CHUYỂN đề CÔNG NGHỆ SINH học tế bào ĐỘNG vật, tế bào gốc và LIỆU PHÁP GEN BÁO cáo CHUYỂN đề CÔNG NGHỆ SINH học tế bào ĐỘNG vật, tế bào gốc và LIỆU PHÁP GEN BÁO cáo CHUYỂN đề CÔNG NGHỆ SINH học tế bào ĐỘNG vật, tế bào gốc và LIỆU PHÁP GEN BÁO cáo CHUYỂN đề CÔNG NGHỆ SINH học tế bào ĐỘNG vật, tế bào gốc và LIỆU PHÁP GEN

Trang 1

Chào thầy và các bạn!

Trang 2

SINH VIÊN THỰC HIỆN

NGUYỄN ANH KIỆT B1303575

ĐỖ THỊ HUỲNH MAI B1303679 NGUYỄN THỊ TRÚC MAI B1303680 NGUYỄN THỊ KIỀU NGA B1303685 NGÔ NHẬT THÀNH B1303847

Trang 3

A Đặt vấn đề

Thế kỷ 21 là thế kỷ của CNSH, nó sẽ xâm nhập vào mọi lĩnh vực của đời sống Với sự tiến bộ vượt bật của khoa học ngày nay, ngày càng có nhiều sản phẩm cải tiến phục vụ cho cuộc sống được ứng dụng từ công nghệ sinh học

CNSH tế bào động vật, liêu pháp gen và tế bào gốc hiện đang

là mối quan tâm hàng đầu trong lĩnh vực công nghệvới nhiều nghiên cứu mang lại thành tựu lớn.

Trang 4

B Giới thiệu

‒ CNSH tế bào động vật là tổ hợp tất cả các thao tác kỹ thuật

nhằm tạo ra các cơ quan, bộ phận hòan chỉnh, hay động vật

mới từ một hay một số tế bào ban đầu Kỹ thuật này có sự

khác nhau với các đối tượng khác nhau.

‒ Tế bào gốc là tế bào có khả năng phân chia vô hạn định và có khả năng sinh sản và tạo ra các tế bào khác có những chức

năng chuyên biệt mỗi khi cấy vào các tế bào khác nhau CNSH

tế bào gốc là sử dụng tế bào gốc để tạo ra các sản phẩm phục phụ trong đời sống, đặc biệt là trong y học hiện đại.

‒ Liệu pháp gen là phương pháp đưa gen lành vào cơ thể thay thế cho gen bệnh hay đưa gen cần thiết nào đó thay thế cho

gen hư hỏng để đạt được mục tiêu cuả liệu pháp Phương pháp này được sử dụng nhiều trong y học và có ứng dụng rất cao.

Trang 5

C Phương pháp tiếp cận đề tài

‒ Đây là một đề tài tương đối rộng và các kỹ thuật ngày càng hiện đại, phạm vi đối tượng nghiên cứu lại lớn Nhưng trình độ và khả năng nhóm có hạn nên phạm

vi nghiên cứu chỉ trên tế bào động vật với một số các

kỹ thuật và thành tựu cơ bản

‒ Để thực hiện đề tài này chúng tôi đã sưu tằm thông tin trên internet, sách, giáo trình, báo…và đã so sánh qua lại giữa các đề tài để đảm bảo tính chính xác và tổng quát nhất

Trang 6

I CNSH Tế Bào Động Vật

1.Khái niệm:

Công nghệ sinh học tế bào động vật là ngành khoa học nghiên cứu về qui trình ứng dụng phương pháp nuối cấy tế bào động vật để tạo ra cơ quan hay cơ thể hoàn chỉnh.

Cừu Dolly Chuột chuyển gen Cá phát sáng

Trang 7

I CNSH tế bào động vật

2 Lịch sử phát triển:

• Năm 1907, Harrison là người đầu

tiên đã nuôi cấy thành công.

• Năm 1923, Carel đã hoàn thiện kỹ

thuật nuôi cấy tế bào (in vitro).

• Năm 1960, nuôi cấy trên môi trường

nhân tạo.

• Hiện nay, có nhiều nghiên cứu mới

với công nghệ cao

Trang 8

3 Các kỹ thuật trong CNSH Tế Bào Động Vật

Tạo “thịt nuôi cấy” từ tế bào sống.

*( Nguồn: https://www.google.com.vn/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAUQjhxqFQoTCJeFnLmPm8gCFcaepgodCmgJjw&url=http

%3A%2F%2Fnews.zing.vn%2FCon-nguoi-se-phai-an-thit-chuot-nam-2050 post269966.html&psig=AFQjCNGxXktfA9kQt5icSE7qJXTrtdNhIw&ust=1443576961605585 )

3.1 Kỹ thuật nuôi cấy mô – tế bào động vật

Là kỹ thuật nuôi cấy in vitro các tế bào, mô và cơ quan của

động vật nhằm duy trì hay tăng sinh các tế bào, mô, cơ quan đó

một cách độc lập.

Trang 9

3.1 Kỹ thuật nuôi cấy mô – tế bào động vật

3.1.1 Môi trường nuôi cấy

• Môi trường đặc trưng dùng trong nuôi cấy tế bào động vật bao gồm các amino acid, các vitamin, các hormone,

Trang 10

3.1.1 Môi trường nuôi cấy

a Môi trường hóa chất

‒ Môi trường nuôi cấy có chứa đầy đủ các chất dinh

dưỡng (cacbonhyrat, acid amin, vitamin, nguyên tố vi lượng, ).hiện nay, người ta dung một số môi trường như môi trường eagle, môi trường dulbecco,…

‒ Độ pH thích hợp là 7,4

‒ Môi trường nuôi cấy phải đẳng trương để duy trì cân bằng áp suất thẩm Thường dùng hệ đệm Bicarbonate

Trang 11

b Nhân tố sinh trưởng:

‒ Nếu không có nhân tố sinh trưởng thì tế bào động vật

Trang 12

amphotericin steptomicin

c Các chất kháng sinh: Các chất kháng sinh như penecilin, steptomicin hoặc amphotericin B thường được dùng để chống nhiểm khuẩn cho mẻ cấy Tuy nhiên, các chất kháng sinh

thường độc vì phải dùng với liều lượng thích hợp và kết hợp với qui trình tiệt trùng chu đáo.

Trang 13

Thành phần môi trường nuôi cấy Eagle (1959)

*( Nguồn: https://www.google.com.vn/url?

Trang 14

3.1.2 Nuôi cấy sơ cấp

Quy trình nuôi cấy:

‒ Nuôi cấy sơ cấp: là quá trình nuôi cấy tế bào trực tiếp

từ mô trước lần cấy truyền đầu tiên

‒ Mẫu cấy phát triển thành mô sơ cấp

‒ Cấy chuyền

Trang 16

b Các phương thức nuôi cấy:

Có 2 phương thức nuôi cấy thường dùng:

‒ Phương thức nuôi cấy theo mẻ (batch culture)

‒ Phương thức nuôi cấy liên tục (continuous fulture)

3.1.2 Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy:

‒ Nuôi cấy và tạo tế bào lai soma

‒ Nhân bản vô tính

Trang 17

a Nuôi cấy và tạo tế bào lai soma

‒ Tế bào lai được tạo ra từu việc trộn lẫn các tế bào cùng nguồn hay khác nguồn cùng với các nhân tố kích thích (hóa chất, virus…)

‒ Có 2 loại tế bào lai:

+ Tế bào lai dị nhân

+ Tế bào lai đồng nhân

Trang 18

a Nuôi cấy và tạo tế bào lai soma

*(Nguồn:https://www.google.com.vn/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=&url=http%3A%2F%2Fbio.ttu.edu.vn%2Findex.php%2Fen

%2Fen%2Ffaculty%2Fnghien-c-u-t-bao-g-c-ch-t-xam-vn-theo-k-p-th-gi-i&psig=AFQjCNE_0GnpaIIestITeh10vmOff15b8g&ust=1443584214502686 )

Sơ đồ tạo tế bào lai và nhân bản trên chuột

Trang 19

b Nhân bản vô tính

Khái niệm: Nhân bản vô tính là một quá trình tạo ra một

tập hợp các cơ thể giống hệt nhau về mặt di truyền và

giống bố (hoặc mẹ) ban đầu bằng phương thức sinh sản vô tính

Nguyên tắc:

+ Tế bào động vật có tính toàn năng

+ Một tế bào trưởng thành củng có thể quay trở lại trạng thái bào thai

+ Một cơ thể đa bào đều xuất từ một tế bào hợp tử ban đầu

Trang 20

Quy trình nhân bản vô tính cừu Dolly (5/7/1996)

*(Nguồn:https://www.google.com.vn/url?

sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAUQjhxqFQoTCPWC1cG1m8gCFUQZpgodvSsDhA&url=http%3A%2F

%2Fppdhsinhhoc12.weebly.com%2Fbagravei-24-t7841o-gi7889ng-b7857ng-cocircng-ngh7879-t7871-bagraveo.html&bvm=bv )

Trang 21

Một số khác biệt giữa kỹ thuật Roslin và Honolulu

Kỹ thuật Roslin (1966) Kỹ thuật Honolulu (1998).

- Là tế bào tự nhiên đã ở trạng thái ngủ (giai đoạn

GO hoặcc GI): các tế bào cumulus, tế bào não, tế bào sertoli

Dùng ngay, không nuôi cấy ngoài cơ thể

- Đưa nhân tế bào cho vào tế bào nhận bằng shock

điện - Đưa nhân tế bào cho vào tế bào nhận bằng tiêm trục tiếp

- Đồng thời với nhận nhân trứng được dòng điện hoạt

hóa luôn. - Trúng sau nhận nhân (“thụ tinh”) được để yên (không có kích thích nào khác) 5-6 giờ để cho

phép chấp nhận nhận mới và có thời gian tái lập trình nhân tế bào

- Hoạt hóa tế bào phân chia phát triển thành phôi

bằng shock điện - Hoạt hóa tế bào phân chia phát triển thành phôi bằng ủ trong môi trường hóa học có chứa

cytochalasin B.

- Tỷ lệ nhân bản thành công cừu Dolly thấp (1 trong

số 277 lần làm) -Tỷ lệ nhân bản thành công trên chuột rất cao (3 trong số mỗi 100 lần làm)

Trang 22

Thành tựu:

Trong lĩnh vực y tế

‒ Tạo nhiều động vật chuyển gen dùng trong thí nghiệm, thử nghiệm thuốc,

‒ Nhân bản vô tính tạo phôi người, nuôi phôi người để lấy tế bào gốc Chúng giúp điều trị các bệnh như Alzheimer, đái đường ,ung thư,

‒ Cấy ghép mô, cơ quan.

‒ Nuôi cấy tế bào trong độc chất học.

‒ Nuôi cấy tế bào để sản xuất chế phẩm sinh học.

Trang 23

Đối với khoa học

• Nó cung cấp một công cụ vô giá tìm hiểu nhiều vấn đề cơ bản của sinh học phát triển.

• Giúp những cặp vợ chồng vô sinh có thể có con từ trứng và tinh trùng của mình.

• Tạo ra những dòng người chuyên hóa để thực hiện những nhiệm

vụ đặt biệt mà người thường không làm được như: làm việc trong môi trường phóng xạ, người có tầm vóc nhỏ để đi vào không

gian,

Tuy nhiên cũng gặp nhiều rào cản, và gặp nhiều vấn đề trong

việc thực hiện

Trang 24

Ưu điểm: tế bào động vật có cấu trúc tương tự tế bào người nên dễ nghiên cứu và tạo ra những ứng dụng có nghĩa

Hạn chế:

‒ Các tế bào động vật có kích thước lớn và cấu trúc phức tạp

‒ Tốc độ sinh trưởng của các tế bào động vật rất chậm nên việc duy trì điều kiện nuôi cấy vô trùng trong một thời gian giài thường gặp nhiều khó khăn

‒ Các tế bào động vật rất dễ bị biến dạng và vỡ

Trang 25

3.2 Chuyển gen_ Công nghệ gen

Khái niệm:

• Chuyển gen: là đưa một đoạn DNA ngoại lai vào

trong gennome của một cơ thể đa bào và chúng sẽ được truyền lại cho các thế hệ sau

• Gen chuyển: là gen ngoại lai được chuyển từ cơ

thể này sang cơ thể khác nhờ kỹ thuật di truyền

• Động vật chuyển gen (GMO): là sinh vật mà vật

liệu di truyền của nó được biến đổi theo ý muốn của con người nhờ kĩ thuật di truyền

Trang 26

3.2 Chuyển gen_ Công nghệ gen.

trùng, mô phôi ở giai đoạn sớm, tế bào gốc phôi

Trang 27

Quy trình chuyển gen ở động vật

1 Tách chiết, phân lập gen mong muốn và tạo tổ hợp

gen

2 Tạo cơ sở vật liệu biến nạp gen

3 Chuyển gen vào động vật

4 Nuôi cấy phôi và cấy truyền hợp tử

5 Kiểm tra động vật được sinh ra từ phôi chuyển gen

6 Tạo nguồn động vật chuyển gen một cách liên tục

Trang 28

3.2.1 Kỹ thuật chuyển gen

*(Nguồn:

https://www.google.com.vn/search?tbm=isch&q=ky+thuat+dien+xung#tbm=isch&q=ky+thuat+dien+xung+chuy%E1%BB%83n+g en&imgrc=BNmLD-leHBV7nM%3A

)

Trang 29

a Kỹ thuật xung điện

• Kỹ thuật xung điện (electroporation) là một phương

pháp cơ học được sử dụng để đưa các phân tử phân cực vào trong tế bào chủ qua màng tế bào

sai cường độ); làm rối loạn chức năng tế bào, chết tế bào

Trang 30

a Kỹ thuật xung điện (tt).

Sơ đồ màng phospholipid kép

*(Nguồn:

https://www.google.com.vn/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAUQjhxqFQoTCJ3ds-K3nMgCFWXGpgodq_EDLg&url=http%3A%2F%2Fvoer.edu.vn%2Fm%2Fcac-phuong-phap-chuyen-gen%2F993889db&psig=AFQjCNFfGGJYEjK9IJOZz7KlfYkxG3kZ )

Trang 31

a Kỹ thuật điện xung (tt).

Sơ đồ mạch điện cơ bản cung cấp điện cho điện xung.

*(Nguồn: http://voer.edu.vn/m/cac-phuong-phap-chuyen-gen/993889db )

Trang 32

Trang 33

Ứng dụng:

• Biến nạp DNA

• Chuyển plasmid trực tiếp giữa các tế bào

• Dung hợp tế bào đã kích thích

• Phân phối thuốc qua da

• Liệu pháp hóa điện khối u ung thư

• Liệu pháp gen

Trang 34

b Kỹ thuật vi tiêm.

‒ Nguyên tắc của phương pháp vi tiêm là một lượng nhỏ DNA được tiêm trực tiếp vào nhân tế bào phôi trần hoặc tế bào nguyên vẹn một cách cơ học dưới kính hiển vi

‒ Ưu điểm: đưa gen vào đúng vị trí mong muốn.

‒ Hạn chế: yêu cầu tỉ mỉ cao; có thể làm tổn thương tế

bào phôi; xác suất kết hợp thấp; hiệu quả vi tiêm

không cao

Phương pháp chủ yếu nhất trên đv có vú và có

hiệu quả nhất để chuyển gen vào vật nuôi.

Trang 36

b Kỹ thuật vi tiêm (tt).

Kim tiêm Kim giữ

Tiền nhân

Kim tiêm Kim giữ

Hình chuyển gen vào tế bào phôi bằng kỹ thuật vi tiêm dưới kính hiển vi.

Trang 37

b Kỹ thuật vi tiêm (tt).

Máy vi thao tác Olympus (Hãng Narishige)

1 Kính hiển vi soi ngược 2 Máy vi điều chỉnh

Trang 38

Qui trình chuyển gen

vào phôi chuột bằng

kỹ thuật vi tiêm

Trang 39

Số lượng con sinh ra từ

trứng vi tiêm con chuyển genSố lượng

Trang 40

c Chuyển gen nhờ liposome

‒ Chuyển gen nhờ liposome là kỹ thuật sử dụng một

liposome nhân tạo để đưa DNA vào tế bào

‒ Nguyên tắc: lipid với tòan bộ lưới tích điện dương +

lipid trung tính (DOPE)  liposme nhân tạo  phức hợp liposome – AND (gen chuyển) Thông qua cơ chế nhập bào vào nhân.

Trang 41

c Chuyển gen nhờ liposome (tt).

Sơ đồ hoạt động của vector liposome.

Trang 42

c Chuyển gen nhờ liposome (tt).

‒ Ưu điểm: gen chuyển không hợp nhất vào genome

chủ; có thể mang DNA có kích thước rất lớn và độ tinh khiết cao, không gây miễn dịch

‒ Hạn chế: hiệu quả thấp hơn vi tiêm; sự biểu hiện gen

chuyển thường nhất thời

‒ Ứng dụng: phân phối thuốc vào tế bào cơ thể sống…

‒ Cải tiến ghép các kháng thể đặc hiệu với liposome

đích

Trang 43

d Chuyển gen bằng sử dụng tế bào gốc phôi

‒ Chuyển gen bằng sử dụng tế bào gốc phôi là từ các túi phôi nuôi cấy in vitro, người ta đã tiến hành tách chiết các tế bào gốc phôi và biến nạp gen ngoại lai vào những tế bào này

‒ Có ba cách tạo động vật chuyển gen từ các tế bào gốc phôi mang gen chuyển:

+ Thứ nhất, bơm một số tế bào gốc phôi (khoảng 5-10

tế bào) vào trong xoang phôi nang của tế bào động vật

+ Thứ hai, xen một số tế bào gốc phôi vào giữa bào thai thời kỳ 8 tế bào

+ Thứ ba, nuôi cấy chung tế bào gốc phôi với phôi qua đêm

Trang 44

bằng tế bào gốc ở

chuột

Trang 45

d Chuyển gen bằng sử dụng tế bào gốc phôi (tt)

‒ Ưu điểm: sự sống sót, tích hợp và biểu hiện khá

cao; công tác chuyển gen dễ dàng

‒ Hạn chế: chỉ tạo ra động vật chuyển gen thể khảm.

‒ Ứng dụng: tạo động vật chuyển gen; nghiên cứu

kiểm tra di truyền của quá trình phát triển phôi…

Trang 46

e Chuyển gen trực tiếp vào tinh trùng kết hợp với thụ tinh in vitro.

‒ Đây là kỹ thuật sử dụng tinh trùng như một thể truyền DNA ngoại lai

‒ DNA ngoại lai không có cơ hội để hợp nhất vào

DNA tinh trùng vì:

+ Tinh trùng trưởng thành có genome bất hoạt không

có khả năng tái bản DNA của nó được bao phủ bởi protamine làm cho DNA ngoại lai rất khó đi vào

trong genome tinh trùng

+ DNAse có rất nhiều trong nguyên sinh chất của tinh trùng

Trang 47

bằng tế bào gốc ở

chuột

Trang 48

e Chuyển gen trực tiếp vào tinh trùng kết hợp với thụ tinh in vitro (tt).

A: Tinh trùng đã rửa ủ với DNA

B: Đưa DNA ngoại lai vào tinh trùng đã loại bỏ màng

Trang 49

e Chuyển gen trực tiếp vào tinh trùng

kết hợp với thụ tinh in vitro (tt).

Chuyển gen vào tiền thể của tinh trùng một cách trực tiếp

‒DNA bình thường hoặc DNA bám vào thể chuyển nhiễm

được tiêm trực tiếp vào các ống sinh tinh Các tế bào đã hợp nhất DNA ngoại lai sẽ tạo ra động vật chuyển gen sau khi thụ

Trang 50

e Chuyển gen trực tiếp vào tinh trùng

kết hợp với thụ tinh in vitro (tt).

‒ Ưu điểm: có thể truyền một lượng lớn DNA; gen

chuyển có thể hợp với genome của tế bào chủ và di truyền lại thế hệ sau…

‒ Hạn chế: cần tỉ mỉ và thao tác khó.

‒ Ứng dụng: thụ tinh in vitro (gà, lợn,…); đánh giá các

dòng chuyển gen phức tạp từ một thí nghiệm đơn

giản…

Trang 51

f Chuyển gen nhờ virus và phase.

Đây là phương pháp đang được sử dụng để hợp nhất hoặc

nghiên cứu để tăng tần số hợp nhất của gen ngoại lai hoặc duy trì chúng như là các nhiễm sắc thể độc lập Các vector chuyển gen ở động vật:

Vector chứa các trình tự lặp lại:

+ Vector transposon.

+ Vector retrovirus.

+ Vector adenovirus.

+Vector episome.

Vector thay thế gen.

Vector sắp xếp lại gen đích.

Trang 52

f Chuyển gen nhờ virus và phase (tt).

Vector chứa các trình tự lặp lại: giúp tần số của sự

hợp nhất được tăng lên nhờ sự có mặt ở cả hai đầu của các đoạn xen các trình tự lặp lại cao trong

genome chủ ngay cả khi chúng bị thoái hóa nhiều hoặc ít

Vector transposan:

‒ Transposan là một DNA có khả năng tái bản một cách độc lập và xen vào một vị trí mới trong NST Transposon được phiên mã thành RNA, RNA được phiên mã ngược thành DNA sợi kép

Định dạng
Số trang	151
Dung lượng	5,17 MB