Đang tải... (xem toàn văn)
• – Vaøo thaäp nieân 1970, Caùch maïng coâng ngheä sinh hoïc buøng noå sau phaùt minh Kyõ thuaät di truyeàn, laøm cho c on ngöôøi coù theå thay quyeàn taïo hoùa caûi bieán caùc s[r]
(1)SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG A1
(30 tiết Lý thuyết )
GVC.ThS LÊ THỊ MỸ PHƯỚC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
(2)CHƯƠNG I
SINH HỌC - CÁC KHOA HỌC VỀ SỰ SỐNG
I THẾ NAØO LAØ SINH HỌC ? II SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT
TRIEÅN
III CÁC ỨNG DỤNG THỰC TIỄN IV THẾ GIỚI SINH VẬT VỚI
(3)I THẾ NAØO LAØ SINH HỌC ? Sinh học : “Khoa học sống“.
Biology (tieáng Anh), Biologie (tiếng Pháp), Biologia (tiếng Nga)
chữ Hy Lạp : Bios (sự sống) Logos (môn học hay học thuyết)
SỰ SỐNG LAØ GÌ ?
Theo ngơn ngữ Việt nam chữ sống có nhiều nghĩa: chưa chết, tươi (chưa chín rau sống, ),
(4)• Sinh học ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu giới sinh vật, có vị trí vai trò đặc biệt đối với người
Thứ nhất, người nghiên cứu thân
mình thành tựu phục vụ trực tiếp nhiều cho người Gần đây, có
nhiều phát minh “đáng sợ”
Thứ hai, ngành khoa học gần gũi
nhưng đầy bí ẩn người giới sinh vật bao quanh tạo môi trường phương tiện
sống, có nhiều bạn kẻ thù
Thứ ba, phạm vi nghiên cứu rộng: từ nguồn
gốc sống, chuyển tiếp vơ sinh thành sinh vật, đến nguồn gốc lồi người chuyển từ sinh vật sang đời sống xã hội
Thứ tư, ngành khoa học có khứ lâu
(5)(6)THẾ KỶ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
• Cơng nghệ sinh học có thẻâ hiểu đơn giản là cơng nghệ sử dụng q trình sinh học tế bào vi sinh vật, động vật và thực vật tạo thương phẩm phục vụ cho lợi ích người.
• Nhân loại sống thiên niên kỷ
mới thứ ba, kỷ 21,« thế kỷ cơng nghệ sinh học », cụm từ khơng cịn
(7)(8)II SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN. • 1 Những phát minh ban đầu.
Những kiến thức sinh học người cổ Hy
Lạp La Mã hệ thống lại
Từ thời Aristotle (384-322 trước CN) có học
thuyết sinh vật
Galen (131-200 sau CN) nhà sinh lý học thực nghiệm
đầu tiên nghiên cứu chức của thần kinh máu
Pliney (23-79 sau CN) soạn bách khoa toàn thư ghi lại
một số kiện sinh vật
Trong thời trung cổ mô tả động thực vật tiếp
(9) Vesalius (1514-1564), Harvey (1578-1657) vaø
John Hunter (1728-1793) nghiên cứu cấu
trúc chức động vật nói chung người, đưa đến hình thành giải phẫu học và sinh lý học
Nhờ phát minh kính hiển vi kỷ 17,
Malpighi (1628-1694), Swammerdam
(1637-1680) Leeuwenhoek (1632-1723) nghiên cứu cấu trúc tinh vi số mô động vật thực vật Leeuwenhoek người mô tả vi khuẩn, nguyên sinh động vật tinh trùng
Carl Linné (1707-1778) nhà sinh học Thụy
(10)• 2 Các phát minh lớn kỷ 19.
• Trong kỷ 19 sinh học phát triển mạnh có
những phát minh lớn:
Học thuyết tế bào Schleiden Schwann nêu
năm 1838, 1839
Học thuyết tiến hóa của giới sinh vật Charles Darwin nêu tác phẩm “Nguồn gốc loài” năm 1859 làm thay đổi tư nhân loại : người không phải trung tâm vũ trụ.
Những năm 1860, nghiên cứu L.Pasteur mở
đường cho phát triên vi sinh vật học CNSH vi sinh vật.
Năm 1865, Mendel chứng minh tồn nhân tố di truyền (gen) mở đầu cho nghiên cứu sâu
vào giới vi mô sống
Năm 1868, F Miescher phát minh DNA.
(11)• 3 Sinh học kỷ 20.
• Sau phát minh DNA, giới khoa học tiên đoán kỷ 21 “thế kỷ sinh học”
phát triển vượt bậc Sinh học cuối kỷ 20 biến dự báo thành thực Các thành tựu lớn đáng kể là:
Năm 1910-1920, T.H.Morgan với thuyết DI
TRUYỀN NHIỄM SẮC THỂ.
Năm 1953, J.Watson, Fr.Crick với chuỗi xoắn
keùp DNA.
Năm 1953, thụ tinh nhân tạo cho
người.
Năm 1954, thụ thai cho thỏ ống
nghieäm.
(12) Năm 1958, tách enzyme DNA-polymerase, xúc
tác tổng hợp DNA ống nghiệm
Năm 1962, sinh sản vơ tính thực
ếch tế bào tách biệt
Năm 1966, hoàn thiện mã di truyền
Năm 1972, chuột sinh từ phơi
đông lạnh
Năm 1973, KỸ THUẬT DI TRUYỀN đời, bê sinh từ phôi đông lạnh
(13)Năm 1981, lần thành công
việc tạo chuột chuyển hóa gen, tạo được chuột nhắt to lớn nhờ hormone
tăng trưởng chuột cống.
Năm 1983, thuốc
chuyển hóa gen.
Năm 1984, đứa trẻ sinh sản từ
phôi đông lạnh.
Năm 1985, tạo heo
(14)1994, trái đâàu tiên tạo từ chuyển
gen thị trường hóa
1995, em bé tạo từ nỗn
bào tinh trùng
1996, ghép khác loài đầu tiên: tim lợn
được nhân hóa ghép cho khỉ đầu chó
1997, tạo thuốc sản xuất
huyết tương
Tháng 2/1997, Wilmut công bố nhân
(15)CÁC HỌC THUYẾT CỦA THẾ KỶ 20 Tìm chất enzyme vai trò chúng
trong trình trao đổi chất
Gen kiểm tra trình trao đổi chất: giả thuyết
gen - enzyme
Học thuyết trung tâm (central dogma) sinh học
phân tử
chép
• DNA mRNA protein
• phiên mã dịch mãû
Các hormone điều hịa chức tế bào Học thuyết hoạt động thần kinh cấp cao
Các mối quan hệ tương hỗ sinh vật môi
trường
(16) Vào năm 1960, phát minh Sinh học
phân tử liên tiếp đời : 64 codon mã di
truyền (1961), điều hòa biểu gen (1962), …
Đặc biệt nghiên cứu mức tế bào
phân tử dẫn đến hình thành phát triển sinh học phân tử
Từ đầu năm 70, kỹ thuật di truyền
(gentech) đời kéo theo bùng nổ công nghệ sinh học (biotechnology) tích hợp nhiều mơn sinh học, hóa học vật lý học Một cách mạng sinh học bắt đầu đến chưa lường hết thành tựu mà đem lại
(17)NĂM 2003
• Kỷ niệm 50 năm chuoãi
xoắn kép DNA Watson-Crick, phát minh lớn kỷ 20. • Hịan tất chỉnh lý gen
(18)(19)(20)(21)KỸ THUẬT DI TRUYỀN
• – Năm 1972 – 1973, kỹ thuật di truyền đời làm “bùng nổ” cách mạng CNSH Con người có khả năng cắt, nối, ghép, chép chuyển gen
trong ống nghiệm (in vitro). Kỹ thuật di truyền dẫn đến tư và phương pháp luận mới nghiên cứu sinh học ứng dụng thực tiễn • – Con người có khả vượt giới hạn
tiến hóa, thay quyền tạo hóa cải biến
(22)(23)(24)(25)• Tháng 2/1997, Wilmut công bố
(26)(27)(28)(29)(30)Tế bào gốc (Stem cell) từ phôi
(31)III CÁC ỨNG DỤNG THỰC TIỄN
1 Các ứng dụng tạo cách mạng mới
• 2 Cải thiện toàn diện chất lượng
sống người
• 3 Một phận kinh tế tri thức
• 4 Những điều “đáng sợ”.
(32)1. Các ứng dụng tạo
cuộc cách mạng mới
• – Vào thập niên 1960, Cách mạng xanh đã làm tăng vọt sản lượng lúa mì, lúa nước nhờ các giống đột biến thân lùn Hiện có giống lúa Thần nông trồng phổ biến nước ta.
• – Vào thập niên 1970, Cách mạng công nghệ sinh học bùng nổ sau phát minh Kỹ thuật di truyền, làm cho con người thay quyền tạo hóa cải biến sinh vật cụm từ
Cách mạng di truyền, Thời đại gen đã trở nên phổ biến (hình 1.5), mà đến chưa thấy giới hạn ngoại trừ đạo lí sinh học
(33)• Một đặc điểm CNSH gắn chặt giữa nghiên cứu ứng dụng
Sự giải ký tự chuỗi thành công gen người hàng trăm sinh vật
khác tạo ngành khoa học nghiên cứu gen - Genomics (genome : gen) nghiên cứu protein
Proteomics Kèm theo
cuộc cách mạng ngành hình thành Y dược học gen (Medico-pharmaceutical genomics), Nông
(34)• Tuy nhiên, bên cạnh mặt tích cực vẫn có nhiều vấn đề gây lo lắng và chí sợ hãi cho nhiều
người sinh vật biến đổi gen (Genetically Modified
Organism-GMO) hay nhân vơ tính người,… Do đó, vấn đề đạo lí sinh học (bioethics) và an toàn
sinh học (biosafety) đặt đã có nhiều luật cấm thí
(35)• 2 Cải thiện tồn diện chất lượng
cuộc sống người
• Một đặc điểm bật đồng
thời khác biệt lớn CNSH so với ngành khoa học kỹ thuật mũi nhọn khác ảnh hưởng trực
tiếp gián tiếp đến người Những triệu phú tỉ phú tin học
(36)• Cải thiện toàn diện chất lượng sống người nhu cầu cấp thiết nhân
loại kỷ này, mà đời sống vật chất không ngừng nâng cao
khoa học công nghệ tầm cao CNSH phải vị trí hàng đầu thỏa mãn khát vọng Nó tác động tích cực đến mặt đời sống người, bao gồm duy trì mạng sống, niï sống, cung cấp phương tiện sống tạo môi trường sống.
(37)• Ví dụ qua phát triển y học :
• – Trước 1970 : Y học lâm sàng, chủ yếu hóa sinh thuốc phân tử nhỏ
• – 1975 – 1995 : Y sinh học phân tử có khả
năng tạo dòng gen (Gene cloning), xác định các gen bệnh, tạo protein tái tổ hợp trị liệu (insulin, interferon, ) phát chế bệnh tế bào chết theo chương trình
(apoptosis).
• – 1995 : Y học gen (Genomic medecine) có thể chẩn đốn khác
nucleotide cá thể người, dẫn đến Y học cá thể hóa (Individualized medecine),
(38)SINH MẠNG
• – Mạng sống người : giải quyết vấn đề vốn có mà những người phải trải qua:
(39)• Sinh : chẩn đốn sớm, chữa bệnh vơ sinh, săn sóc cho người có thai,« thiết kế trẻ
em »,…
(40)• Bệnh : CNSH tập trung nỗ lực tìm loại thuốc hiệu nghiệm chửa khỏi khỏi bệnh hiểm nghèo ung thư, AIDS,….
• Thuốc cho người : người trung niên, người già Y học cá thể hóa phát triển mạnh biện pháp dự phòng cho
người khỏi bệnh xu hướng chủ yếu của y học kỷ 21.
• Tử : Hiện nay, người có nhiều khả
(41)• – Ni sống : vấn đề
thường nhật người phải có để trì sống mà nạn đói đe
doạ hàng trăm triệu người
giới Vấn đề lương thực thực phẩm liên quan đến ngành nông lâm ngư
(42)• – Chất lượng sống : Hơn nữa,
thế giới sinh vật cung cấp phương tiện sống cho người Đó khơng khí lành để thở, cơm, thịt, cá để ăn ngon , vải để mặc đẹp…
• Nhưng yêu cầu ngày cao
(43)3 Một phận kinh tế tri thức
• Nền kinh tế tri thức địi hỏi cơng nghệ cao sáng tạo lớn Trước hết phải nói đến kỹ thuật
mấu chốt định đời CNSH đại, kỹ thuật tái tổ hợp DNA (DNA
recombinant Technology), gọi đơn giản công nghệ gen
• Ngồi ra, nói : CNSH liên quan chặt
(44)• Mục đích cuối đa phần nghiên cứu CNSH tạo thương
phẩm chịu chi phối đáng kể hiệu kinh tế Sự phát triển nhảy vọt kinh doanh của CNSH thể từ 15
thaùng 10 năm 1980, vòng 20
phút, giá cổ phiếu thị trường chứng khoáng New York Công ty CNSH
Genentech tăng từ 35 USD lên 89 USD và cuối ngày mức 71,25 USD với
(45)• Những động lực kinh tế thu hút nguồn vốn đầu tư lớn từ nhiều nguồn khác nhau, đặc biệt có tham gia tập đồn đa quốc gia hóa dược khổng lồ Monsanto, Du Pont, Pharmacia, American Cyanamid, Eli Lilly, Merck, Novartis, Hoffmann-La
Roche, GlaxoSmithKline, …
• Ngay từ năm 1983 – 1985, khoảng 200 công ty nhỏ CNSH thành lập
Mỹ nhờ sách ưu đãi thuế Đến 1985, số công ty tăng đến 400, mà chủ yếu nhằm vào công nghệ gen ; thuật ngữ « gen » có ngay tên gọi nhiều cơng ty
(46)• Tính đến 2002, Mỹ có 1300 tồn giới có 3000 cơng ty CNSH Một số cơng ty bán lại cho tập đồn hố dược
khổng lồ năm 1991, 60% Genentech đã bán cho Hoffmann-La Roche với giá 2,1 tỉ USD Khơng cơng ty bị phá sản Sự biến
động đặc điểm thị trường CNSH Năm 2000, tiền đầu tư đạt 33 tỉ USD.
• Đến năm 2000, hàng tá thuốc, sản phẩm của CN gen, cấp giấy chứng nhận ; hơn 200 loại thử người 750
loại thực Từ 1996, lần doanh số protein tái tổ hợp erythroprotein
(chất kích thích tạo máu) vượt tỉ USD/năm Năm 2000, tiền bán kháng thể đơn dịng
(47)• Hơn nữa, xu hướng phát triển
chung kinh tế tri thức tham gia trực tiếp nhà khoa học vào công ty Hebert Boyer, tác giả phát
minh kỹ thuật di truyền, phó chủ tịch cơng ty công nghệ gen Genentech Theo gương ông có nhiều giáo sư, nhà khoa học trực tiếp tham gia vào cơng ty CNSH nhỏ
• Tạp chí bán nguyệt san Genetic Engineering News năm có nêu danh sách 100 triệu phú USD lĩnh vực CN gen thống kê số có
(48)(49)• Nhận xét chung có tính quy luật trong phát triển CNSH thời gian
cần thiết để chuyển đổi từ phát minh khoa học thành công nghệ sản xuất ngày ngắn dần.
• Ví dụ, Insulin tái tổ hợp bắt đầu thử nghiệm từ 1975, đến 1982 phép sử dụng (7 năm); sản xuất
chip chẩn đoán từ 1999 đến 2001 (3 năm) Ngay gen người cơng bố vấn đề thương mại hóa
(50)Thương mại hoá bộ gen thành
(51)(52)• 4 Những điều “đáng sợ”.
• Bên cạnh đóng góp to lớn
cho nhân loại, phát triển CNSH đồng thời gây khơng điều
đáng lo ngại
• Đạo lý sinh học (Bioethics) biosafety.
• Kỹ thuật di truyền từ lúc đời
làm nhiều nhà khoa học lo sợ Trải qua quá trình phát triển 30 năm, nhiều
(53)– Các vấn đề tâm lý - xã hội : Nhiều vấn đề tâm lý
- xã hội nảy sinh biết rõ gen người : Chẩn đốn sớm có ảnh hưởng xã hội biết số người mạnh khỏe có mang gen bệnh?
• Đó vấn đề cần lí giải Do vấn
đề trên, chương trình gen người, nhóm nghiên cứu tâm lý - xã hội thành lập để đánh giá hậu xảy ra Đó vấn đề cần lý giải Do vấn đề trên, chương trình gen người,
một nhóm nghiên cứu tâm lý - xã hội thành lập để đánh giá hậu xảy
(54)4 Thế kỷ CNSH tất yếu lịch sử
• Năm 1989, ông Covalchenko, Viện só Viện hàn lâm khoa học Liên Xô,
chun tư liệu lịch sưû có nhận xét về xu hướng phát triển khoa học sau :”thế kỷ 20 kỷ vật chất vô sinh, kỷ 21 kỷ hữu sinh (sinh vật), kỷ 22 kỷ
(55)• Nữa đầu kỷ 20 coi thế kỷ vật lý học, mà đỉnh cao ứng dụng
chế tạo thành công bom nguyên tử chuẩn bị cho người bay vào vũ trụ Nữa sau kỷ 20, vật lý hóa học
(56)• Mặc dù sống
kỷ nguyên thịnh vượng công nghệ phát triển vượt bậc chưa thấy
(57)– Duy trì mạng sống người :
• Nhiệm vụ hàng đầu CNSH giải vấn đề mạng sống mà người
phải trải qua sinh, lão, bệnh, tử CNSH đang tập trung nỗ lực tìm loại thuốc hiệu nghiệm chữa khỏi bệnh hiểm
nghèo ung thư, AIDS,… Thuốc cho người sống mạnh khoẻ hơn : cho người
trung niên, người già Y học cá thể hóa phát triển mạnh biện pháp dự phòng
(58)– Đói no mức :
Hiện cịn có 800 – 850 triệu người bị suy
dinh dưỡng, có 200 triệu trẻ em, và nhiều trẻ số không bao
giờ phát triển đầy đủ lực trí tuệ và thể chất Ngoài ra, đến 1,5 tỉ
người thường khơng có bữa ăn cân đối với lượng chất dinh dưỡng theo yêu cầu.
Một mặt CNSH phải giải nạn đói, mặt khác làm giảm số người béo phì gia
tăng giới (khoảng 300 triệu năm
1995), đến mức Mỹ nước phát triển đã thức coi bệnh.
(59)– Nhu cầu lượng
• Hiện cấp thiết ngày gay gắt dự báo nguồn lượng tái sinh cạn kiệt vào năm 2050 – 2060 CNSH tập trung nỗ lực để biến nguồn sinh khối thực
vật (như gỗ rừng, phụ phế liệu nông
nghiệp,…) khổng lồ Trái đất thành nhiên liệu tiện dụng cồn ethanol thay xăng dầu Ngoài ra, hydrogen nguồn lượng lý tưởng, mà sản xuất hydrogen sinh học hứa hẹn
(60)– Cải thiện mơi trường sống :
• Sự phát triển cơng nghiệp khai thác tài nguyên độ gây hiểm họa mơi trường vấn đề khí thải
làm khí nóng lên CNSH phải gia tăng quy trình công nghệ gây ô
nhiễm thay quy trình có hại như sản xuất hóa chất xanh (green
chemicals) hay vật liệu chịu phân huỷ sinh học Đồng thời tìm biện pháp khắc phục nhiễm bồi hồn sinh học (bioremedation) xử lí
nước thải, phân huỷ chất dị sinh
(61)• Sinh học kỉ XX đặt bệ phóng vững nâng lên tầm cao cho phát triển Sinh học Công
nghệ Sinh học kỉ XXI Kể từ thuở hoang sơ, người thu nhặt hái lượm, chưa người hiểu biết thể sâu sắc hiện nay, chưa người có
quyền lực ghê gớm cải biến thiên nhiên phục vụ cho
mình Cơng nghệ Sinh học kỷ XXI góp phần tích cực khắc phục
(62)CÔNG NGHỆ SINH HỌC LÀ GÌ ?
•
Cơng nghệ sinh học (Biotechnology) kỹ sư Hungary Karl Ereky nêu năm 1917 q trình ni heo quy mơ lớn củ cải đường lên
men
Năm 1961, “Journal of Microbiological and Biochemical Engineering and Technology” (Tạp chí kỹ thuật cơng nghệ vi sinh sinh hóa) đổi tên “Biotechnology and Bioengineering” (Công nghệ sinh học kỹ thuật sinh học)
(63)• Công nghệ sinh học theo nghóa :
• – Một xu hướng hiểu theo nghĩa rộng bao gồm các ứng dụng lâu đời lên men rượu,bia, sản
xuất phomai , kỹ thuật cao cấp ngày
Hiểu theo nghóa rộng CNSH xuất cách 100 kỷ ( 10.000 năm).
• – Một xu hướng hiểu nghĩa hẹp : CNSH liên quan đến kỹ thuật đại công nghệ di truyền các kỹ thuật cao cấp khác cố định enzyme,tạo
dòng vi khuẩn tổng hợp protein người,tạo kháng thể đơn dịng
• Đến nay, phân biệt loại : CNSH truyền thống (Traditional Biotechnology), CNSH đại
(64)• Quan niệm CNSH.
• CNSH gồm vế : sinh học (bio) và công nghệ
(technology)
• – Sinh học : CNSH khác với trồng trọt, chăn nuôi, chỗ ? Giới hạn ở mức nhóm tế bào, tế bào và tế bào Ví dụ, kỹ thuật in vitro nuôi mô tế bào lúa hay hạt phấn lúa.
• – Công nghệ : ba khía cạnh khác
• Thứ nhất, cơng nghệ lên men
• Thứ hai, với KTDT nói nhiều đến CNSH trình cải biến sinh vật để tạo sản phẩm phải trãi qua nhiều công đoạn phức tạp với nghĩa cơng nghệ Ví dụ, q trình ni tế bào, chiết tách DNA,
chuyển gen, đến thu nhận protein peptid tổng cộng có tất 40 công đoạn nhiều hơn.
(65)(66)Khoai tây củ bi gieo vào bầu
(67)(68)Công nghệ sinh học công
nghệ sử dụng trình sinh học của tế bào vi sinh vật, động vật và thực vật tạo thương phẩm phục vụ cho lợi ích người”.
(69)2 Các lĩnh vực CNSH
• a) CNSH phân theo đối tượng
Công nghệ sinh học phân tử
(Molecular biotechnology) gồm
cơng nghệ gen ứng dụng kỹ thuật di truyền
• Sản phẩm : protein,
vaccin tái tổ hợp ; chế phẩm
dùng chẩn đoán trị liệu ; vi sinh vật, động thực vật chuyển
(70) Công nghệ sinh học protein enzyme
(Biotechnology of proteins and enzymes).
• Sản phẩm:
• + Các protein máu; vaccin kháng thể; hormone nhân tố tăng trưởng;
interferon, interleukin; protein dùng cho phân tích; protein không xúc tác;
• + Các enzyme công nghiệp (industrial
enzymes) protease, amylase, pectinase; …; enzyme cố định (immobilized
enzymes); enzyme từ vi sinh vật cực đoan (extremophiles) ; ….
(71) Công nghệ sinh học vi sinh vật
(Microbial biotechnology).
• Sản phẩm : loại thực phẩm lên men cổ truyền (rượu, bia, fromage, tương, chao ), enzyme,
acid hữu cơ, amino acid, thuốc kháng sinh,
biopolymer, hay sinh khối tế
(72)(73)(74)(75)(76) Công nghệ sinh học thực vật (Plant
biotechnology)
• Sản phẩm : Các vi nhân giống
trong ống nghiệm (in vitro),
dịng tế bào từ ni hạt phấn,
dịng tế bào thực vật ni in
vitro ứng dụng nhân chọn
(77)(78) Công nghệ sinh học động vật
(Animal biotechnology)
• Sản phẩm : Các interferon,
hormone chiết tách từ ni tế bào động vật, vaccin virus, kháng thể đơn dòng, tế bào gốc (stem cell) nuôi tạo
(79)(80)(81)b) CNSH gọi theo lĩnh vực kinh tế xã hội
Coâng nghệ sinh học y học (Medical
biotechnology)
Công nghệ sinh học thực phẩm (Food
biotechnology).
Công nghệ sinh học lượng (Energetic
biotechnology).
Công nghệ sinh học hóa học vật liệu (Biotechnology in chemistry and
materials).
Công nghệ sinh học nông nghiệp
(Agricultural biotechnology).
Công nghệ sinh học môi trường
(82)(83)• Các sản phẩm đặc hiệu :
• Antibiotics: penicillin, tetracycline
• Amino acid: MSG, lysine
• Steroids: 11 -hydroxylation
steroids
• Pesticides: Bào tử BT
• Hố chất số lượng lớn
• Protease, glucose isomerase, amyloglucosidase, amylase
• Các vitamin: riboflavin (B2), vit B12
• Các nucleotide: 5’IMP, 5’GMP
(84)BỘ GEN NGƯỜI
• 1 Dự án gen người.
• Đầu năm 1990, chương trình giải trình
tự nucleotide gen người (Human
Genome Project – HGP), goïi ngắn gọn
là chương trình gen người bắt đầu
với kinh phí tỉ USD 15 năm, kết thúc vào 2005 James Watson, người
(85)• Nhóm nghiên cứu chủ yếu NIH phối hợp với nước Anh,
Pháp, Đức, Trung Quốc và Nhật Bản gọi
nhóm Consortium (Liên hiệp phòng thí
(86)• Nhóm thứ hai Celera
Genomics do Craig Venter chủ trì, đời chậm nhưng đạt kết nhanh với chi phí thấp Năm
1967, Craig Venter làm y tá quân y Việt Nam, trở về Hoa Kỳ ông thấy cần
sống gấp Năm 1998, nhờ công ty Applied
Biosystems số vốn 300 triệu đô-la (USD) ông lập công ty tư Celera
(87)2 Bản phát thảo (the Draft) đầu tiên năm 2000.
• Năm 2000, Chương trình gen
người đạt kết ngoạn mục, Tổng thống Hoa Kỳ Bill Clinton đã trực tiếp giàn xếp để đại diện
nhóm “Consortium” Francis
(88)• Ngày 26/6/2000, chủ trì Tổng thống Hoa Kỳ Bill Clinton Thủ tướng
Anh Tony Blair, Fr Collins C.Venter lần cơng bố giải trình tự gen người gần xong (99%) Thành tựu
này kỳ cơng vĩ đại lồi người Do kết công bố còn hàng ngàn lỗ trống (gap) nhiều sai sót nên gọi bản phát thảo
(the Draft), giúp định hướng khai thác nên gọi bản phát thảo
(89)(90)(91)(92)GIÁ TRỊ BẢN PHÁC THẢO
• Mặc dù phát thảo hành động chưa giải hết vấn đầ Sinh học, nhưng trình tự nucleotide gen nguồn thông tin tuyệt vời chưa từng biết đến, mà phục vụ
cho nghiên cứu phát minh Sinh học suốt
(93)• Điều đáng kinh ngạc số gen
người khoảng 35.000, nhiều so với dự kiến trước 100.000 gen, khoảng
gấp lần nhiều số gen tuyến trùng Caenorhabditis
(94)(95) Sinh học đại phát triển tất
lĩnh vực với tốc độ chưa thấy Sinh học phân tử, Di truyền học, Vi sinh vật học, Hoá sinh học, Sinh học phân tử tế bào Sinh học phát triển Ranh giới các môn mờ nhạt dần thập niên cuối kỉ XX nghiên cứu sống với lối tiếp cận đa ngành cảm
nhận Sự phát triển vượt bậc thể mọi mặt phát triển lực lượng, chiều
rộng, chiều sâu, tốc độ và tầm ảnh hưởng Ví dụ tốc độ : thời gian cần để giải ký tự
(96)• Có người cho Thời đại sau
gen (Post-Genomics Era) bắt đầu với những đặc điểm:
• – Sử dụng công cụ (tools) công nghệ (technology) để khai thác bộ gen người
• – Sinh học phát triển mức cao là nghiên cứu hệ thống tế bào: Sinh học hệ thống (the
(97)• – Sự xuất nhiều lĩnh vực
khoa học cơng nghệ
tích hợp chuyên hóa khoa học như: Bioinformatics, Biochip và microarrays,
(98)IV THẾ GIỚI SINH VẬT VỚI VĂN HÓA VIỆT NAM
• Thế giới sinh vật gần gũi với người, nên ăn sâu vào văn hóa tất dân tộc giới Những nghiên cứu gần Văn hóa Việt Nam Đơng-Nam Á làm sáng tỏ nhiều vấn đề đáng tự hào tổ tiên ta thời tiền sử
1 Sự hình thành nghề nơng nghiệp lúa nước.
(99) Việc trồng lúa nước
cây khác bầu bí, trầu cau, dâu,
Thuần dưỡng nhiều gia súc
như gà, heo, trâu (mà cho đến năm 1450 tr.CN đưa đến vùng Ai Cập).
Làm nhà ở.
Dùng nhiều thuốc để
(100)(101)Sử dụng mơi trường tự nhiên • Người Việt Nam coi việc ăn, thu lượng
là quan trọng: “Trời đánh tránh miếng ăn” Nhiều hoạt động thường ngày lấy chữ ăn làm đầu : ăn uống, ăn ở,
ăn mặc, ăn nói, ăn học, ăn chơi, ăn xài, ăn ngủ, ăn nằm, ăn cắp, ăn trộm, Cơ cấu bữa ăn thiên thực vật: lúa gạo có nhiều loại rau tươi Kế tiếp thủy sản đến thịt Điều phù hợp với xu hướng giới Rượu gạo, nếp không chưng cất
(102)