Tài liệu CHUYỂN GEN VÀ VACCINE THỰC VẬT doc

January 20, 2014 Chuyển gen và vaccine thực vật Prof. Chu Hoang Mau Ph.D. Genetic and Molecular Biologist Vice President Thainguyen University Mobile: 0913383289 Mail: Mauchkstn@yahoo.com Mauchdhtn@gmail.com January 20, 2014 Nội dung  Chuyển gen  Vaccine thực vật January 20, 2014 Chuyển gen  Khái niệm  Vector chuyển gen và tế bào chủ  Quy trình chuyển gen January 20, 2014 Khái niệm Chuyển gen (transgenesis): Đưa một đoạn DNA ngoại lai vào hệ gen (genome) của một cơ thể đa bào. Đoạn DNA ngoại lai sẽ có mặt ở hầu hết các tế bào và được truyền lại cho thế hệ sau. Khái niệm chuyển gen chỉ được sử dụng cho thực vật và động vật. Nấm men, vi khuẩn và tế bào nuôi cấy mang một đoạn DNA ngoại lai được gọi là các tế bào tái tổ hợp (recombinant cell) hoặc tế bào biến nạp (transformed cell). January 20, 2014 Khái niệm  Chuyển gen khác với liệu pháp gen (gene therapy). Có trường hợp các tế bào mầm không mang DNA ngoại lai. Thuật ngữ liệu pháp gen mầm (germinal gene therapy) cũng được sử dụng. Các tế bào mầm này mang DNA ngoại lai và được truyền lại cho thế hệ sau.  Thuật ngữ GMO (Genetically modified organism)- Sinh vật biến đổi gen, được sử dụng chủ yếu để chỉ các thực vật chuyển gen được gieo trồng để cung cấp lương thực, thực phẩm January 20, 2014 Khái niệm  Ðộng vật (Thực vật) chuyển gen là động vật (thực vật) có gen ngoại lai (gen chuyển) xen vào DNA genome của nó.  Gen ngoại lai này phải được truyền lại cho tất cả mọi tế bào, kể cả các tế bào sinh sản mầm.  Nếu dòng tế bào mầm bị biến đổi, các tính trạng bị biến đổi này sẽ được truyền cho các thế hệ kế tiếp thông qua sinh sản  Nếu chỉ có dòng tế bào sinh dưỡng bị biến đổi, chỉ có cơ thể mang các tế bào sinh dưỡng đó bị ảnh hưởng và không di truyền lại cho thế hệ sau.  Việc chuyển gen ngoại lai vào động vật (thực vật) chỉ thành công khi các gen này di truyền lại cho thế hệ sau January 20, 2014 Khái niệm: Gen chuyển  Gen chuyển (transgene) là gen ngoại lai được chuyển từ một cơ thể sang một cơ thể mới bằng kỹ thuật di truyền.  Các gen chuyển được sử dụng để tạo động vật, thực vật chuyển gen có nguồn gốc từ các loài sinh vật khác nhau January 20, 2014 Nguyên tắc cơ bản trong việc tạo động (thực vật) chuyển gen  Nguyên tắc cơ bản trong việc tạo động vật (thực vật) chuyển gen là đưa một hoặc vài gen ngoại lai vào động vật (thực vật) (do con người chủ động tạo ra).  Các gen ngoại lai này phải được truyền thông qua dòng mầm vì vậy mọi tế bào kể các tế bào mầm sinh sản của động vật (thực vật) đều chứa vật chất di truyền đã được sửa đổi như nhau. January 20, 2014 Cơ chế hợp nhất của DNA ngoại lai vào genome  Sự hợp nhất của đoạn DNA ngoại lai vào genome được thực hiện với sự tham gia của các cơ chế sửa sai DNA của tế bào  Sự hợp nhất của đoạn DNA ngoại lai vào genome diễn ra theo cơ chế tái tổ hợp tương và không tương đồng January 20, 2014 DNA ngoại lai hợp nhất vào genome nhờ quá trình tái tổ hợp không tương đồng [...]... chế chuyển T-DNA January 20, 2014 Chuyển gen ở động vật Ðộng vật chuyển gen: Ðộng vật chuyển gen là động vật có gen ngoại lai (gen chuyển) xen vào trong DNA genome của nó Gen ngoại lai này phải được truyền lại cho tất cả mọi tế bào, kể cả các tế bào mầm Việc chuyển gen ngoại lai vào động vật chỉ thành công khi các gen này di truyền lại cho thế hệ sau January 20, 2014 Kỹ thuật chuyển gen ở động vật. .. lập gen mong muốn Tạo tổ hợp gen biểu hiện trong tế bào động vật Tạo cơ sở vật liệu biến nạp gen Chuyển gen vào phôi động vật (vi tiêm, tế bào gốc phôi, vector virus) Nuôi cấy phôi trong ống nghiệm (đối với động vật bậc cao Kiểm tra động vật được sinh ra từ phôi chuyển gen Tạo nguồn động vật chuyển gen một cách liên tục January 20, 2014 Chuyển gen ở thực vật  Quá trình đưa một DNA ngoại lai vào hệ gen. .. Vaccin thực vật (vaccine ăn được)  Vaccine ăn được là vaccine tác động vào thể dịch, kích thích cả hệ thống miễn dịch thể dịch và miễn dịch tế bào  Vaccine ăn được nguồn gốc thực vật có hoạt tính tương tự như vaccine thông thường  Khác với vaccine thường là vaccine ăn được do thực vật sản xuất trong những phần ăn được như lá, củ, quả và hạt January 20, 2014 Đặc điểm của vaccine thực vật Vaccin thực vật. .. ái lực mạnh với RNA - polymerase của vật chủ và hoạt động của promoter được điều hoà một cách dễ dàng  Trong sản xuất vaccine ăn được, người ta thiết kế một vector gồm hai gen: Một gen mã hoá cho kháng nguyên virus và một gen kháng sinh  Chuyển gen ổn định: Chuyển gen vào nhân là phương pháp chuyển gen ổn định do gắn gen quan tâm vào nhiễm sắc thể thực vật được ứng dụng phổ biến trong sản xuất protein... của một sinh vật được gọi là quá trình biến nạp (transformation)  Những cây được biến nạp được gọi là cây biến đổi gen (genetically modified plant-GMP)  Nguyên liệu để thực hiện sự biến nạp là các tế bào thực vật riêng lẽ, các mô hoặc cây hoàn chỉnh January 20, 2014 Kỹ thuật chuyển gen ở thực vật 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Xác định gen liên quan đến tính trạng cần quan tâm Phân lập gen Gắn gen vào vector biểu... và tái xuất hiện khiến cho nhu cầu về vaccine vẫn là ưu tiên số 1  Từ những năm 1990, đã xuất hiện một thuật ngữ mới "oral vaccine" (vaccine đường miệng) để chỉ loại vaccine không cần giữ lạnh, trong đó vaccine ăn được có nguồn gốc thực vật (plant edible vaccine) cũng thuộc nhóm này January 20, 2014 Vaccine ăn ®­îc    Vaccine ăn được có hoạt tính tương tự như vaccine thông thường, chỉ khác là vaccine. .. vaccine này được thực vật sản xuất trong những phần ăn được như lá, củ, quả và hạt Nỗ lực sản xuất vaccine đầu tiên từ thực vật được ghi nhận vào năm 1990 Sau đó, nhiều thành công khác về vaccine thực vật cũng được công bố trên nhiều loài cây khác nhau như thuốc lá, rau diếp, cà chua, khoai tây Số lượng các nghiên cứu về vaccine ăn được gia tăng đã chứng tỏ tính ưu việt của thực vật như một hệ thống... sử dụng và bảo quản dễ dàng do không cần giữ lạnh Thuât ngữ "plant edible vaccine" thường xuyên được nhắc đến trong nhiều hội thảo quốc tế về công nghệ sinh học thực vật những năm gần đây như một vaccine thế hệ mới January 20, 2014 Vaccine ăn được  VXAD từ thực vật là vaccine tiểu phần protein được sản xuất dựa trên hệ thống thực vật để thu được protein làm kháng nguyên mong muốn  VXAD là vaccine. .. mang các gen marker chọn lọc (thường là các gen kháng chất kháng sinh) January 20, 2014 Các loại vector dùng trong chuyển gen ở động vật    Vector thẳng tối thiểu (Minimum linear vectors) Vector transposon Vector retrovirus January 20, 2014 Sử dụng vector retrovirus để tạo động vật chuyển gen January 20, 2014 Các loại vector dùng trong chuyển gen ở Thực vật khi sử dụng Agrobacterium  Sự gây ra các... thể đưa vào cơ thể qua đường tiêm, đường miệng và dạng sol khí January 20, 2014 Vaccine ăn được (iii) Ngoài ra, VXAD là vaccine tiểu phần bao gồm một hoặc nhiều chuỗi polypeptide của protein kháng nguyên trong vi sinh vật gây bệnh Người ta chọn lọc những gen mã hoá cho các thành phần này, đưa vào vector, dựa vào hệ thống di truyền thực vật để khuếch đại gen và biểu hiện thành các kháng nguyên protein . chế chuyển T-DNA January 20, 2014 Chuyển gen ở động vật Ðộng vật chuyển gen: Ðộng vật chuyển gen là động vật có gen ngoại lai (gen chuyển) xen vào trong. chuyển gen được gieo trồng để cung cấp lương thực, thực phẩm January 20, 2014 Khái niệm  Ðộng vật (Thực vật) chuyển gen là động vật (thực vật) có gen