Bài tiểu luận: Các phương pháp cải tiến giống vi sinh vật trong công nghiệp

Với kết cấu nội dung gồm 5 phần, bài tiểu luận Các phương pháp cải tiến giống vi sinh vật trong công nghiệp trình bày về: Phân lập các giống vi sinh vật thuần chủng, các phương pháp cải tạo giống vi sinh vật trong công nghiệp, các yêu cầu của cải tạo giống, ứng dụng của các phương pháp cải tiến giống trong sản xuất công nghiệp,...

BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỈ THUẬT MƠI TRƯỜNG   oOo   Đề tài: CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG  VI SINH VẬT TRONG CƠNG NGHIỆP BÀI TIỂU LUẬN NHĨM 4 Mơn: VI SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn: Ths. Trần Quốc Huy TPHCM, tháng 9 năm 2015 BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỈ THUẬT MƠI TRƯỜNG   oOo   Đề tài: CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH  VẬT TRONG CƠNG NGHIỆP BÀI TIỂU LUẬN NHĨM 4 Mơn: VI SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn: Ths. Trần Quốc Huy Nhóm sinh viên thực hiện Bùi Văn Sự 3008140170 Nguyễn Phước Thịnh 3008140175 Thái Văn Tú 3008140580 Huỳnh Ngọc Quang 3008140018 Nguyễn Đình Gian 3008140143 Lê Tân 3008140153 Trần Minh Quan 3008140207 TPHCM, tháng 9 năm 2015 LỜI CẢM ƠN Chúng tơi xin trân thành cảm ơn Ths. Trần Quốc Huy đã tận tình chỉ  bảo, hướng  dẫn và giúp đỡ chúng tơi trong suốt thời gian học tập.Một lần nữa nhóm chúng tơi xin  trân thành cảm ơn thầy Mặc dù bài tiểu luận đã hồn thành nhưng khó tránh những sai sót.Mong rằng sẽ  nhận được đóng góp ý kiến của thầy cơ và các bạn để bài tiểu luận hồn thiện hơn   Từ đó,chúng tơi sẽ có thêm nhiều kinh nghiệm để thực hiện những bài tiều luận tiếp   theo cũng như đồ án sau này và nghề nghiệp tương lai Sau cùng chúng tơi xin chúc Ths. Trần Quốc Huy và tồn thể  các thầy cơ trong  Khoa thật dồi dào sức khỏe, niềm vui để  tiếp tục thực hiện sứ  mệnh cao đẹp của  mình là truyền đạt kiến thức của mình cho thế hệ mai sau Trân trọng cảm ơn! NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi xin cam đoan: Bài tiểu luận do các thành viên trong nhóm cùng chung tay làm việc,có sự  phân   cơng rõ ràng và cơng bằng giữa các thành viên trong nhóm. Đồng thời, khơng sao chép  bất cứ bài tiểu luận của bất kì ai. Các nội dung trong bài báo cáo đã được tham khảo kỉ  lưỡng trước khi đưa vào bài tiều luận.Chúng tơi sẽ  chịu hồn tồn trách nhiệm trước   thầy và Khoa về những cam đoan này TP.HCM, ngày 30 tháng 9 năm 2015 NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT VSV Vi sinh vật GFP  Green fluorescense protein PTN Phòng thí nghiệm CN Cơng  nghệ CNSH Cơng nghệ sinh học 2,5­ DKG Axit 2,5­diketo­D­gluconic  2­KLG  Axit 2­keto­L­glucoznic Vit Vitamin DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Bảng 2.1 : Một số sản phẩm sinh ra  thơng qua các vi khuẩn chứa các gene  người được tạo dòng nhờ phương páp  kỉ thuật di truyền Bảng 3.1 : Các loại protein trị liệu tạo  ra do E. coli hay nấm men S. cerevisiae Số trang 20­21 23­24 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH STT Tên hình Hình 1.1: “Ơng tổ” của nghành vi sinh vật học Hình 1.2 : Qúa trình sàng lọc Số  trang 3 Hình 2.1 : Gen bị đột biến Hình 2.2: Các tác nhân vật lí gây độ biến 6­7 Hình 2.3: Các tác nhân hóa học gây đột biến Hình 2.4: Các loại vi sinh vật được cải tiến cho năng  suất cao 10 Hình 2.5 : Hiện tượng biến nạp 12 Hình 2.6: Kỉ thuật biến nạp được sử dụng ở vi  khuẩn E. Coli 13 Hình 2.7: Tải nạp chung (generalized transduction) 14 10 Hình 2.8: Tải nạp chuyên biệt hay tải nạp hạn chế  (restricted transduction) 15 11 Hình 2.9: Sơ đồ thí nghiệm tạo dòng vi khuẩn mang  ADN tái tổ hợp có chứa gen Insulin ở người 16 12 Hình 2.10: (a) Joshua Lederberg (trái) và E.L.  Tatum; (b) E. coli tiếp hợp. Hai tế bào kết hợp  nhau bằng một cầu nối, thể cho bên trái và thể  nhận bên phải 17 13 Hình 2.11: Sự tiếp hợp giữa các tế bào E. coli  F+(đực) với F­ (cái) 18 14 Hình 2.12 : Thí nghiệm kinh điển của J. Lederberg  và E. Tatum 19 15 Hình 2.13: Cơ chế tiếp hợp và tái tổ hợp gene ở các  tế bào E. coli 19 10 CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT TRONG CƠNG NGHIỆP  NHĨM Tải nạp chun biệt( đặc hiệu, hạn chế) là trường hợp phage chỉ  truyền đi những gene nhất định từ thể cho sang thể nhận Hình 2.8: Tải nạp chun biệt hay tải nạp hạn chế (restricted  transduction) Ngồi ra có thể  sử  dụng các kĩ thuật như  kĩ thuật siêu âm, kĩ thuật xung điện, vi  tiêm,bắn gen  để nạp gen là vào tế bào chủ  Kĩ thuật siêu âm: là kĩ thuật dùng máy siêu âm để đưa ADN ngoại lai xâm nhập   vào bộ gen tế bào trần của vật chủ  Kĩ thuật xung điện: là kĩ thuật sử  dụng dòng điện cao áp khoảng 500V/cm với   thời gian 4­5%o giây tạo các lỗ thủng trên tế bào trần làm cho gen lạ bên ngồi  dễ xâm nhập vào bộ gen của tế bào chủ  Kĩ thuật vi tiêm: là kĩ thuật sử dụng một lượng nhỏ ADN (các gen) tiêm vào tế  bào chủ hoặc tiêm vào tế bào trứng đã thụ tinh ở giai đoạn phơi có 4­8 tế bào  Kĩ thuật bắn gen: là kĩ thuật sử dụng sử dụng thiết bị bắn vi đạn mang gen cần   chuyển (súng bắn gen) vào bộ  gen của tế  bào chủ.  Vi đạn là các hạt vonfram  Page | 29 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường hoặc vàng trộn với gen cần chuyển và phụ  gia làm gen chuyển bao quanh vi   đạn. Vi đạn được gắn vào đầu viên đạn lớn hơn, sau đó được nạp vào súng bắn  gen. Súng bắn gen có lưới thép mịn   đầu nòng cho phép khi bắn thì viên đạn   lớn được giữ  lại, còn vi đạn được bắn vào tế  bào với gia tốc lớn  Gen cần   chuyển được bắn vào có thể  tái tổ  hợp với bộ  gen của tế  bào chủ, tạo nên tế  bào   mang   gen     chuyển,   từ     tạo       thể   chuyển   gen Các thành tựu tiêu biều:  Tạo chủng vi khuẩn  E.Coli  sản suất  hcmơn insulin  để  chữa tiểu đường  ở  người  Tạo chủng vi khuẩn E.Coli sản suất hoocmơn somatostatin  Chuyển gen tổng hợp kháng sinh của xạ  khuẩn (sinh sản chậm) vào các chủng   vi khuẩn (sinh sản nhanh) nhằm mục đích hạ giá thành thuốc kháng sinh  Tạo chủng vi khuẩn chuyển gen có khả năng phân hủy nhanh rác thải Page | 30 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT TRONG CƠNG NGHIỆP NHĨM Hình 2.9: Sơ đồ thí nghiệm tạo dòng vi khuẩn mang ADN tái tổ hợp có  chứa gen Insulin ở người Page | 31 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường 2.2.3 Giao nạp hay tiếp hợp (Conjugation)  Vào năm 1946,  J. Lederberg và E. Tatum  chứng minh có trao đổi vật chất di  truyền       vi   khuẩn   sống   Sự   trao   đổi     gọi     giao   nạp   hay   tiếp   hợp Hình 2.10: (a) Joshua Lederberg (trái) và E.L. Tatum; (b) E. coli tiếp hợp.  Hai tế bào kết hợp nhau bằng một cầu nối, thể cho bên trái và thể nhận  bên phải Giao nạp ở vi khuẩn là sự kết hợp nhất thời của hai tế bào có kiểu bắt cặp đối  nhau, được tiếp nối bằng sự chuyển một phần vật chất di truyền từ tế bào cho sang tế  bào nhận qua cầu tế bào chất, và sau đó các tế  bào tách nhau ra ( exconjugants). Giao  nạp đòi hỏi sự tiếp xúc trực tiếp giữa 2 loại tế bào được khởi sự  bằng ống giao nạp   hay tính mao (pilus), một sợi ống nhỏ rất dài do tế bào cho (donor cell) tạo ADN được  truyền qua một cầu tế bào chất mỏng (a thin cytoplasmic bridge) gọi là  ống giao nạp  (conjugation tube). Kiểu sao chép sigma (σ) được tế  bào vi khuẩn sử  dụng trong giao  nạp để  truyền phân tử  ADN dạng thẳng sang tế  bào khác. Khi đọan ADN vào bên  Page | 32 Khoa Công Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Môi Trường CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT TRONG CƠNG NGHIỆP NHĨM trong tế  bào nhận (recipient cell),  nó thực hiện tái tổ  hợp với các gen tương đồng   (homologous gens) Hình 2.11: Sự tiếp hợp giữa các tế bào E. coli F+(đực) với F­  (cái),với sự truyền nhân tố F­ (ở dạng DNA sợi đơn đang tái bản  kiểu vòng lăn) từ tế bào F+bào F­ qua cầu tiếp hợp. Trong điều  kiện lý tưởng, tế bào F­ bản sao của nhân tố F và sau đó tổng  hợp sợi DNA bổ sung và trỏ thành tế bào F+  Thí nghiệm: Vào năm 1946, Joshua Lederberg và E.L.Tatum  đã sử  dụng các nòi  đột biến khuyết dưỡng khác nhau   E, coli để  chứng minh có tái tổ  hợp giữa chúng.  Cụ thể, nòi A có kiểu gene met­ bio­ thr+ leu+ và nòi B có kiểu gene ngược lại, met+   bio+ thr­ leu. Nếu đem ni cấy riêng rẽ  trên các mơi trường tối thiểu, các nòi này   khơng sinh trưởng được. Tuy nhiên sau khi trộn lẫn hai nòi A và B trong  ống nghiệm   và đem cấy lên mơi trường tối thiểu, thấy có xuất hiện các khuẩn lạc. Điều đó chứng   tỏ  có sự  tái tổ  hợp giữa hai nòi và làm xuất hiện dạng lai hay các thể  tái tổ  hợp, với  kiểu gene met+ bio+ thr+ leu+ bù đắp sự  khiếm khuyết cho nhau trong nhu cầu dinh   dưỡng (Hình 2.12) Page | 33 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường Hình 2.12 : Thí nghiệm kinh điển của J. Lederberg và E. Tatum Hình 2.13 cho thấy cơ chế tiếp hợp ở E. coli Hình 2.13: Cơ chế tiếp hợp và tái tổ hợp gene ở các tế bào E. coli Page | 34 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT TRONG CƠNG NGHIỆP NHĨM Nhờ các phương pháp kỉ thuật di truyền được áp dụng vào cải tiến các giống vi   sinh vật mà một số lĩnh vực trong xã hội đã được giải quyết một các hiệu quả Bảng 2.1 : Một số sản phẩm sinh ra thơng qua các vi khuẩn chứa các  gene người được tạo dòng nhờ phương pháp kỉ thuật di truyền Sản phẩm Áp dụng Các interferon Điều trị các bệnh lây nhiễm virus và một số bệnh ung thư Interleukin 2 Kích thích hệ thống miễn dịch và có thể dùng trong điều trị ung  thư và các rối loạn hệ thống miễn dịch Insulin Điều trị bệnh tiểu đường Somatotropin  (GH) Điều trị dị tật lùn thuộc về tuyến n Chất kích hoạt  plasminogen Làm tan các cục đơng máu cho điều trị và ngăn chặn các tình trạng  tắc nghẽn tim mạch Nhân tố hoại tử  khối u Tấn cơng và giết các khối u ung thư Các nhân tố XI và  VIII Điều trị bệnh máu khó đơng Erythropoietin Kích thích tạo các tế bào hồng cầu cho điều trị bệnh thiếu máu  (anemia) Page | 35 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường Beta endorphin Các chất giảm đau tự nhiên do cơ thể tạo ra; có thể được dùng  làm giảm đau Các enzyme Được dùng rộng rãi từ việc điều khiển các phản ứng hố học  trong các q trình kỹ nghệ cho đến việc bổ sung các enzyme  trong khẩu phần ăn của người Các vaccine tiểu  đơn vị (tái tổ hợp) Kích thích khả năng miễn dịch của cơ thể đối với một hoặc hai  kháng ngun then chốt của một tácnhân gây bệnh; giảm nguy cơ  rủi ro của các vaccine thơng thường 2.3  Lựa chọn giống thường xun Thu  thập  các  số  liệu  năng  suất  của các chủng vi sinh vật trong từng thời kì .  Sao đó đánh giá dựa trên các tiêu chuẩn đề  ra nếu khơng phù hợp cần thay thế  giống   khác để  đạt được chất lượng cao hơn. Giúp năng suất sản phẩm luôn đạt được kết  quả cao nhất III. CÁC YÊU CẦU VỀ CẢI TẠO GIỐNG VI SINH VẬT Một giống sau khi được cải tạo phải thỏa mãn các yêu cầu sau:  Cho năng suất cao, chất lượng tốt  Sử dụng ngun liệu sẵn có, rẻ tiền  Thời gian sản xuất ngắn hơn chủng ban đầu  Sinh khối hay sản phẩm sinh ra dễ sử dụng  Khơng cho các sản phảm phụ khơng mong muốn  Vi sinh vật phải được thuần chủng, khơng chứa vi sinh vật lạ, đặc biệt là vi   sinh vật khơng có lợi hay gây hại  Chủng sinh vật phải khỏe mạnh, phát triển nhanh  Có khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi của mơi trường  Dễ  bảo quản và sử  dụng các đặc tính sinh lí, sinh hóa ln  ổn định trong thời  gian sử dụng Page | 36 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT TRONG CƠNG NGHIỆP  NHĨM Có khả  năng thay đổi các đặc tính bằng các kĩ thuật đột biến, kỹ  thuật gen để  khơng ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm IV. ỨNG DỤNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP  CẢI TIẾN GIỐNG  TRONG SẢN XUẤT CƠNG NGHIỆP  4.1.  Thi   ết kế trao đổi chất (Metabolic Design)  Hai ví dụ  điển hình đầu tiên là tạo dòng tế  bào E. coli sinh tổng hợp các chất,   mà vốn nó khơng có khả  năng này, như sắc tố xanh indigo và sắc tố  đen melanin. Sự  tạo dòng một gen từ  Pseudomonas putida vào E.coli làm nó có khả  năng tổng hợp   indigo xanh trong mơi trường có tryptophan. Sự  tạo dòng gen tyrosinaz cho E. coli làm  nó biến tyrozin thành dopaquinone và chất này ngẫu biến thành melanin khi có khơng  khí  Tiếp theo, các sản phẩm trao đổi chất sơ cấp và thứ cấp được sản xuất từ các   dòng thiết kế  như  các chủng sử  dụng lactoz, chuyển hố xyloz, sản xuất etanol từ  pentoz, phân giải các chất dị sinh (xenobiotics),…   4.2  Cơng ngh   ệ bề mặt tế bào nấm men   Các protein trên bề mặt tế bào nấm men cũng được tổng hợp bên trong tế  bào     sau đó chúng được đưa ra gắn lên bề  mặt tế  bào. Dựa vào sự  hiểu biết các gen  tương  ứng, công nghệ  bề  mặt tế bào (cell surface technology) đã ra đời. Sử  dụng CN  gen để  cố  định protein ngoại lai trên bề  mặt tế  bào nhằm thay đổi và cải thiện chức  năng của tế bào. Tiềm năng ứng dụng đa dạng của nó gồm: sản xuất các enzym, kháng   thể, kháng ngun, thụ thể,   Bước đầu, các nhà nghiên cứu đã thành cơng trong biểu hiên các enzym như  glycosyl   hydrolse,   glucozamylaz,   lipaz,   PTN  CNSH  phân   tử     Đại   học   KHTN  (TPHCM) đã tạo được chủng nấm men gắn protein GFP (  protein phát huỳnh quang  xanh lục của sứa) và chủng gắn alpha­amylaz   4.3  S   ản xuất etanol nhiên liệu .  Nấm men  S. cerevisiae  và vi khuẩn  Zymomonas mobilis  là 2  VSV  chủ  yếu có  khả năng sử dụng trong lên men etanol nhiên liệu. Nấm men vẫn giữ vai trò chủ  yếu,  nhưng nó khơng lên men xyloz, pentoz và một số lọai đường khác. Do tầm quan trọng   chiến lược cấp thiết, hiện tại và trong tương lai có rất nhiều nổ  lực được tập trung   Page | 37 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường cho cải thiện chủng giống nhằm sử dụng tốt hơn nguồn ngun liệu đa dạng và thuận  tiện cho quy trình cơng nghiệp.  Các nghiên cứu chủ yếu nhằm thiết kế:  Các chủng sử dụng lactoz để tận dụng phụ phẩm cơng nghiệp sữa.   Các chủng vi sinh có khả năng chuyển hố xyloz mà nấm men khơng đồng hố  Các chủng nấm men phân giải tinh bột để  lên men bột khỏi phải qua đường   hố.   Các chủng vi sinh vật để sản xuất etanol từ pentoz  Ngồi ra, vấn đề quan trọng khác là sản xuất enzym cellulaz giá rẻ để giá thành   etanol nhiên liệu đủ sức cạnh tranh với xăng dầu.   Chuyển hố sinh khối thực vật thành etanol nhiên liệu là một điểm nóng của  CNSH hiện đại   4.4   C   ải biến các chủng vi sinh vật sản xuất vitamin  Riboflavin  (Vitamin   B2):   Phương   pháp     sử   dụng     loài  Candida     chủng  Bacillus subtilus tái tổ hợp cho sản lượng 20 – 30g/l Tổng hợp các tiền chất của vitamin: Gần đây (1990) đã thành cơng trong tạo dòng các  gen cho sự sinh tổng hợp carotenoit vòng, chứa β­caroten từ Erwinia uredovora. Sau khi    gen   sinh   tổng   hợp  β­caroten    chuyển   vào  Z   mobilis   Agrobacterium   tumefaciens, các khuẩn lạc màu vàng thu được trên các đĩa thạch. Các thể tiếp hợp sản   xuất 220 − 350γg  β­caroten trên gram khối lượng khơ ở phaz ổn định trong mơi trường  ni  L­ascorbic axit (Vitamin C) được hiện tổng hợp thương mại theo một quy trình đắt  tiền, bao gồm 1 giai đoạn lên men Vi sinh vật và một số giai đoạn hóa học bắt đầu với   D­glucoz   Giai   đoạn   cuối         trình       chuyển   hoá   2­KLG   thành  L­ ascorbic axit dưới xúc tác là axit  Do đó, cách tốt nhất để chuyển hố glucoz thành 2­KLG là chế tạo một Vi sinh   vật có mang tất cả  các enzym cần thiết. Việc chuyển hóa  D­glucoz  thành 2,5­ DKG   Erwinia   herbicola  bao   gồm   nhiều   bước   xúc   tác     enzym,         sự  chuyển đổi 2,5­DKG thành 2­KLG do  Corynebacterium sp. Cách  đơn giản nhất để  Page | 38 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT TRONG CƠNG NGHIỆP NHĨM thiết kế một sinh vật có khả năng chuyển D­glucoz thành 2­KLG là tách gen 2,5­DKG  reductaz từ Corynebacterium sp.   Các tế  bào Erwinia được biến nạp gen 2,5­DKG reductaz có khả  năng chuyển  hố trực tiếp D­glucoz thành 2­KLG, vì các enzym nội bào của   Erwini  nằm   màng  trong của vi khuẩn chuyển glucoz thành 2,5­DKG và 2,5­ DKG reductaz xúc tác chuyển  2,5­DKG thành 2­KLG. Do đó, bằng thao tác gen, khả năng chuyển hố của 2 Vi sinh   vật rất khác nhau lại được kết hợp thành một và do đó có khả năng tạo sản phẩm cuối  của q trình chuyển hố được thiết kế. Sinh vật loại này rất hữu ích như  là một  nguồn 2­KLG cho sản xuất  L­ascorbic axit, bằng cách đó thay thế  3 cơng đoạn đầu  của quy trình hiện đang được sử dụng  Thơng qua đột biến điểm định hướng bằng oligonucleotit đã thu được đột biến  2,5­DKG reductaz có hoạt tính cao hơn khoảng 2 lần và bền với nhiệt hơn dạng enzym  tự nhiên.  4.5 Tạo ra các protein tái tổ hợp Các r­protein đầu tiên được sản xuất nhờ các vi sinh vật chủ như E.  coli hay nấm men S. cerevisiae đã được nêu trên bảng dưới đây Bảng 3.1 : Các loại protein trị liệu tạo ra do E. coli hay nấm men S   cerevisiae STT Tên sản phẩm Các bệnh được điều trị Insulin Tiểu đường Interferon alpha Viêm gan siêu vi C, mụn cóc qua đường tình  dục, ung thư Interferon beta Xơ cứng (Multiple sclerosis) Page | 39 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường Hormone tăng trưởng người Thiểu năng tăng trưởng (Growth defiency) Erythropoetin Thiếu máu G­CSF (Granulocyte­ Colony   Stimulating Factor) Hóa trị liệu giảm bạch cầu trung tính  (Chemotherapy­induced neutropenia) Ngồi ra còn có các phân tử sinh học khác như:  Các enzym: ADNz I, alginat lyaz, phenylalanin amonilyaz, alpha­1­antitrypsin  Các kháng thể dùng trong chẩn đốn và chữa trị nhiều bệnh V.  MỘT SỐ THÀNH TỰU CẢI TẠO GIỐNG VI SINH VẬT  Năm 1949, BS. Nguyễn Văn Hưởng đã sản xuất hàn loạt các vắcxin chống đậu  mùa, tả, thương hàn,… Năm 1950, GS.BS Đặng Văn Ngữ và GS. BS Phạm Ngọc Thạch đã thử nghiệm  thành cơng ni cấy nấm Pennicilin để chế kháng sinh cho các chiến sĩ bị thương ngồi  chiến trường. GS,BS Đặng Văn Ngữ  đã trực tiếp sản xuất dịch thơ Penicilin   chiến  khu Việt Bắc.Và ơng cũng là người xây dựng nên bộ mơn vi sinh học và kí sinh trùng  của Trường ĐH Y Hà Nội và xây dựng nên viện sốt rét kí sinh trùng và cơn trùng Trong lĩnh vực cơng nghiệp vacxin đã đạt được những hiệu quả to lớn.Các cơng  ty vaccin trong nước đã có thể sản xuất được nhiều loại vaccin đáp ứng nhu cầu trong   nước và cả xuất khẩu ra nước ngồi như viêm não Nhật Bản, tả, dại, ho gà, uốn ván, … Từ năm 1995, đã tiến hành nghiên cứu vi sinh vật tái tổ hợp, vaccin tái tổ hợp, Xử  lí bào tử  của nấm Penicillium bằng tia phóng xạ  rồi chọn lọc, người ta đã  tạo được chủng Penicillium có hoạt tính pênixilin tăng gấp 200 lần dạng ban đầu. Trên   nấm men, vi khuẩn, người ta đã chọn tạo được các thể đột biến sinh trưởng mạnh để  sản xuất sinh khối chọn được những chủng vi sinh vật khơng gây bệnh, đóng vai trò   một kháng ngun, gây miễn dịch  ổn định cho kí chủ  chống lồi vi sinh vật đó, trên   ngun tắc này đã tạo được những vacxin phòng bệnh cho người và gia súc Page | 40 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT TRONG CƠNG NGHIỆP NHĨM Nhờ cơng nghệ DNA tái tổ hợp người ta đã sản xuất được protein vỏ của một  số loại virus như virus bệnh dại và viêm gan B. Sản xuất vaccine kỹ thuật gen là một  lĩnh vực phát triển mạnh hiện nay của cơng nghệ DNA tái tổ hợp. Đây là loại vaccine  được bào chế  từ  vi khuẩn đã được chuyển gen mã hóa tổng hợp một protein kháng  nguyên của một loại virus hay một loại vi khuẩn gây bệnh nào đó. Hiện nay, các   loại DNA vaccine tái tổ  hợp được sử  dụng cho người bao gồm vaccine viêm gan B,   vaccine dại kiểu mới, vaccine tả  kiểu mới, vaccine sốt rét và vaccine bệnh phong   Virus viêm gan B có vỏ  ngồi lypoprotein. Kháng ngun bề  mặt là protein chính của   vỏ ngồi, được phát hiện trong máu người bị nhiễm. Người ta biến nạp gen tổng hợp   kháng ngun của virus viêm gan B vào vi khuẩn E. coli sau đó sản xuất sinh khối  ở  quy mơ lớn các vi khuẩn E. coli mang gen tái tổ hợp này, biến E. coli thành “nhà máy”  sản xuất kháng ngun để  làm vaccine. Bên cạnh đó, mơ hình sản xuất vaccine dựa   trên cơ  sở  thực vật (vaccine thực phẩm) cũng có tiềm năng  ứng dụng rất lớn. Bằng   cách chuyển một loại gen kháng ngun của virus hoặc vi khuẩn vào tế  bào thực vật,  gen này sẽ  hoạt động trong cơ  thể  và biến thực vật thành nơi sinh ra kháng nguyên   Khi những kháng nguyên này đi vào cơ thể người thì hệ thống miễn dịch của người sẽ  tự  động sinh ra kháng thể  đặc hiệu tương  ứng. Như  vậy, thay vì tiêm chủng theo  phương thức thơng thường người ta có thể ăn những hoa quả có kháng ngun được sử  dụng làm vaccine Cải thiện việc sản xuất cơng nghiệp các chất quan trọng. Như Vitamin C là một   ví dụ. Phương pháp sản xuất vit C dựa vào thứ tự của các phản ứng sau: Glucozo E. A KGLC( dikettogluconat)  E.B KGUC(ketogluconat)      xử lí axit vit C Có thề sử dụng vi sinh vật để thực hiện hai bước trên tuy nhiên trong tự  nhiên   chưa tim thấy VSV nào có  cả hai E trên, một số chỉ tạo E. A, một số chỉ tạo E.B. Tuy   nhiên khi gen đọc mã cho E. B được đưa vào VSV tổng hợp được E.A thì vi sinh vật   này có thể  chuyển hóa glucozo hồn tồn thành KGUL, từ  đó rút ngắn thời gian sản   xuất vit C  Page | 41 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]   Hồng Trọng Phán ( chủ biên) Di truyền học vi sinh vật và ứng dụng NXB Đại học Huế [2]   Nguyễn Lân Dũng ( chủ biên) Vi sinh vật học NXB giáo dục [3] http://voer.edu.vn/m/tai­nap­transduction/57a8f2be [4]  http://voer.edu.vn/m/bien­nap­transformation/56092656 [5] http://www.chungvisinh.com/su­phat­trien­cua­cong­nghe­sinh­hoc/ [5]  http://voer.edu.vn/c/cac­ung­dung­thuc­te/7da56961/2022f46b Page | 42 Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT TRONG CƠNG NGHIỆP Page | 43 NHĨM Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường ... Khoa Cơng Nghệ Sinh Học Và Kỉ Thuật Mơi Trường CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT TRONG CƠNG NGHIỆP NHĨM 2.2   Phương pháp tái tổ hợp gen: Biến nạp, tiếp hợp, tải  nạp Các tế bào vi sinh vật đã giúp cho vi c tạo giống vi sinh vật cơng nghiệp.  Nhiều... Phần I : Phân lập các giống vi sinh vật thuần chủng:  Tạo cơ sở cho vi c cải tạo  giống sau này Phần II: Các phương pháp cải tạo giống vi sinh vật trong cơng nghiệp :  Ở  đây  trình bày ba phương pháp cơ bản nhất...KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ KỈ THUẬT MƠI TRƯỜNG   oOo   Đề tài: CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG VI SINH VẬT TRONG CƠNG NGHIỆP BÀI TIỂU LUẬN NHĨM 4 Mơn: VI SINH HỌC Giảng vi n hướng dẫn: Ths. Trần Quốc Huy