BÀI TẬP MÔN SINH HỌC ĐẠI CƯƠNGSINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC ⃰ ⃰ ⃰ ⃰ ⃰ ⃰ ⃰ ⃰ BÀI TẬP MÔN SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN Giáo viên hướng dẫn: Lê Thị Thủy Tiên Sinh viên thực hiện: Võ Thị Ngọc Yến Nguyễn Đăng Nghĩa MSSV:6120472 MSSV:609T5133 TP HỒ CHÍ MINH, 06/2014 I GIỚI THIỆU CHUNG Vào năm1973 sinh vật biến đổi gen tạo giới vi khuẩn E.Coli biểu gen vi khuẩn Salmonella Năm 1996, lần trồng biến đổi gen phép trồng Hoa Kì Trong vịng 15 năm từ năm 1966 đến 2010, diện tích trồng biến đổi gen lên tới 148 triệu 29 quốc gia với loại trồng ngơ, bông, đậu tương, cải dầu Ý tưởng chế tạo trồng biến đổi gen ngẫu nhiên mà có Đứng trước thực tế, dân số tăng lên mà lương thực thiếu nhiều lý nên người ta khao khát có giống trồng vật ni có đặc tính ưu việt có khả cung cấp đủ thực phẩm ăn Từ đó, người ta muốn có thực vật có khả chịu hạn tốt, trồng có khả chống chịu sâu bệnh cao nhằm làm tăng suất mùa màng Do mà thực phẩm biến đổi gen đời Nhưng ngày thực phẩm biến đổi gen khơng nằm phạm trù bó hẹp Người ta sử dụng thực phẩm chuyển gen nhằm tạo thực phẩm có đặc tính dinh dưỡng ưu việt Hoặc có nhằm tổng hợp chế phẩm sinh học hay thuốc dùng điều trị bệnh Tuy nhiên, việc nghiên cứu phát triển sinh vật biến đổi gen gán liền với rủi ro tiềm ẩn gây sinh vật biến đổi gen đến môi trường, đa dạng sinh học sức khỏe người Nhằm đảm bảo phát triển ứng dụng sinh vật biến đổi gen cách an toàn, quốc gia giới thực nhiều biện pháp nhằm quản lý an toàn sinh học sinh vật biến đổi gen bao gồm viecj đánh giá kỹ lưỡng trước cho phép thương mại hóa việc quản lý rủi ro suốt trình nghiên cứu, khảo nghiệm thương mại hóa sinh vật biến đổi gen http://suckhoedoisong.vn/y-te/thuc-pham-bien-doi-gen-20110513084526730.htm II TỔNG QUÁT VỀ SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN Các khái niệm Sinh vật biến đổi gen sinh vật có cấu trúc di truyền bị biến đổi cơng nghệ chuyển gen Cây trồng biến đổi gen thực vật mang nhiều gen đưa vào không thông qua lai tạo Những gen đưa vào (gen chuyển) phân lập từ lồi thực vật có quan hệ họ hàng từ lồi khác biệt hoàn toàn Thực vật tạo gọi “thực vật biến đổi gen” thực tế tất thực vật “chuyển gen” từ tổ tiên hoang dại chúng trình hố, chọn lọc lai giống có kiểm sốt thời gian dài Thực phẩm biến đổi gen (Genetically Modified Food_GMF) thuật ngữ ám thực phẩm thu từ sinh vật biến đổi gen công nghệ sinh học Với công cụ công nghệ sinh học cách thức đó, người ta làm thay đổi hay nhiều gen có chủ định với trồng vật ni, từ giống trồng vật nuôi tạo cho ta thực phẩm để sử dụng Những thực phẩm có cách thức gọi thực phẩm biến đổi gen Các bước cần tiến hành kỹ thuật chuyển gen * Tạo ADN tái tổ hợp - Tách ADN khỏi tế bào cho tách plasmit khỏi tế bào vi khuẩn - Cắt đoạn ADN tế bào cho mở vòng plasmit enzim cắt restrictaza (enzim nhận vị trí cắt xác nu xác định) - Nối đoạn vừa cắt vào plasmit tạo thành ADN tái tổ hợp nhờ enzim ligaza * Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận - Chuyển ADN tái tổ hợp vào vi khuẩn, tạo điều kiện cho gen biểu hiện, vi khuẩn nhân lên nhanh chóng * Phân lập dịng tế bào chứa ADN tái tổ hợp - Sàng lọc tế bào có ADN tái tổ hợp để nhân lên thành dịng (Vi khuẩn có khả sản sinh lượng lớn sản phẩm đoạn gen đó) Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen a Tạo động vật chuyển gen: * Mục tiêu: - Tạo nên giống có suất chất lượng cao - sinh vật biến đổi gen tạo dùng ngành công nghiệp dược phẩm (như nhà máy sinh học sản suất thuốc cho người) * Phương pháp tạo động vật chuyển gen: - Tách lấy trứng khỏi thể sinh vật cho thụ tinh ống nghiệm (hoặc lấy trứng thụ tinh) - Tiêm gen cần chuyển vào hợp tử - Cấy hợp tử chuyển gen vào tử cung vật để mang thai sinh đẻ bình thường - Nếu gen chuyển gắn thành công vào hệ gen hợp tử phôi phát triển bình thường cho đời sinh vật biến đổi gen (chuyển gen) b Tạo giống trồng biến đổi gen: * Mục tiêu: - Tạo giống trồng kháng sâu hại - Tạo giống chuyển gen có đặc tính q - Tạo giống biến đổi gen có sản phẩm bảo quản tốt *Phương pháp: - Tạo ADN tái tổ hợp: tách thể truyền gen cần chuyển khỏi tế bào - Xử lí plasmit ADN chứa gen cần chuyển enzim cắt restrictaza - Nối đoạn vừa cắt vào plasmit nhờ enzim ligaza - Tái sinh từ tế bào ni cấy  có đặc tính c Tạo giống vi sinh vật biến đổi gen *Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin người - Insulin hormone tuyến tụy có chức điều hịa glucose máu Trường hợp insulin thể sản xuất không đủ chức gây bệnh tiểu đường glucose bị thải qua nước tiểu - Gen tổng hợp insulin tách từ thể người chuyển vào vi khuẩn E.coli plasmid Sau đó, nuôi cấy vi khuẩn để sản xuất insulin qui mô công nghiệp đáp ứng nhu cầu chữa bệnh cho người *Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất somatostatin - Somatostatin loại hormone đặc biệt tổng hợp từ não động vật, có chức điều hịa hormone sinh trưởng insulin vào máu - Bằng công nghệ gen tạo chủng E.coli sản xuất somatostatin II MỘT SỐ LOẠI CÂY TRỒNG BIẾN ĐỔI GEN 1.Cà chua tím chống ung thư http://tuoitre.vn/Pages/Printview.aspx?ArticleID=285261 Hình II.1:Cà chua biến đổi gen với màu tím có khả chống lại bệnh ung thư Các nhà khoa học Trung tâm nghiên cứu TTO - Các nhà khoa học Anh vừa tạo giống cà chua màu tím chứa nhiều chất chống oxy hóa giúp ngăn chặn bệnh ung thư Nghiên cứu nhà khoa học Anh, Đức, Ý Hà Lan thực cơng bố tạp chí Nature Biotechnology Khái quát nghiên cứu Để tạo giống cà chua tím, nhà khoa học đưa số gen hoa mõm chó (snapdragon) vào cà chua thơng thường, sau thử nghiệm loại cà chua chuột mang bệnh ung thư Họ phát tuổi thọ chuột kéo dài ăn bột cà chua tím Phục vụ thử nghiệm có ba nhóm chuột đột biến gen mang bệnh ung thư Những chuột mang u bướu chết sớm Nhóm thứ cho ăn thức ăn tiêu chuẩn, nhóm thứ hai ăn bột làm từ cà chua đỏ bình thường đơng lạnh nhóm thứ ba ăn bột làm từ cà chua tím đậm sấy khơ đơng lạnh Kết nhóm chuột ăn cà chua tím sống trung bình 182 ngày so với 142 ngày nhóm chuột ăn thức ăn bình thường 146 ngày nhóm ăn cà chua đỏ Thời gian sống dài chuột ăn thức ăn bình thường 211 ngày chuột ăn cà chua tím 260 ngày Đặc điểm bật Các nhà khoa học cho biết giống cà chua có lượng anthocyanin, chất tạo màu cối, cao Chúng thường có nho, mâm xôi, việt quất loại trái khác Các nhà nghiên cứu đưa giả thiết anthocyanin có cơng dụng chống oxy hóa có nhiều lợi ích sức khỏe, từ phịng chống bệnh tim đến bệnh ung thư 2.Lúa biến đổi gen 2.1 Lúa giàu vitamin A http://www.sonongnghiep.hochiminhcity.gov.vn/tintuc/Lists/Posts/Post.aspx?List=f73cebc39669-400e-b5fd-9e63a89949f0&ID=1606 Các nhafkhoa học Trung tâm nghiên cứu Các nhà khoa học thuộc Viện Lúa Đồng Bằng sông Cửu long Khái quát nghiên cứu Các nhà khoa học thuộc Viện Lúa Đồng Bằng sông Cửu long tiến hành nghiên cứu giống lúa IR 64, MTL 250 ( Indica ) giống Tapei 309 ( Japonica ) chuyển nạp gen với vectơ pCaCar pFun3 mang gen psy crtI điều khiển lộ trình tổng hợp isoprenoid để tạo số vi chất dinh dưỡng, phương pháp sử dụng Agrobacterium hệ thống chọn lọc mannose thay cho hệ thống chọn lọc chất kháng sinh chất diệt cỏ Kết tạo dòng lúa biến đổi gen chứa beta- carotenoid, hợp phần chủ yếu carotene ( tiền vitamin A ) có hàm lượng cao, giống đối chứng khơng biến đổi gen hồn tồn khơng có beta- carotenoid Điều đặc biệt dòng biến đổi gen với vectơ pCaCar hạt gạo biểu beta-carotene hợp chất vitamin E ( tocopherols ) nội nhũ hạt gạo non có diện geranyl geranyl diphosphate ( GGPP) tiền chất quan trọng tiến trình sinh tổng hợp beta-carotene hợp chất vitamin E Ngoài ra, số dịng lúa biến đổi gen cịn có diện chất beta-oryzanol, chất chống oxyt hố có vai trò quan trọng vitamin A gia tăng đáng kể Đặc điểm bật Đã tạo dòng lúa biến đổi gen chứa beta- carotenoid, hợp phần chủ yếu carotene ( tiền vitamin A ) có hàm lượng cao,và hợp chất vitamin E ( tocopherols ) nội nhũ hạt gạo non có diện geranyl geranyl diphosphate ( GGPP) tiền chất quan trọng tiến trình sinh tổng hợp beta-carotene hợp chất vitamin E chất chống oxyt hoá beta-oryzanol 2.2 Gạo biến đổi gen cung cấp kháng thể chống Rotavirus nguy hiểm http://www.agbiotech.com.vn/vietnam/thong-tin/tin-tuc-su-kien/gao-bien-doi-gen-cungcap-khang-chong-rotavirus-nguy-hiem.agb#.U8Kq3_mSwXc 20/082013 Hình II.2:Gạo vàng, loại thực phẩm biến đổi gen có nhiều ưu điểm Các nhà khoa học Trung tâm nghiên cứu Theo nghiên cứu cơng bố gần tạp chí Journal of Clinical Investigation,một dòng lúa biến đổi gen chống bệnh tiêu chảy đưa lại phương pháp hiệu để bảo vệ trẻ em nước phát triển Khát quát nghiên cứu Các nhà nghiên thiết kế giống lúa MucoRice-ARP1, cách thêm vào kháng thể để chống lại rotavirus, vốn tìm thấy ban đầu lạc đà không bướu (llamas), hệ gen lúa Theo Tổ chức Y tế Thế giới, rotavirus nguyên nhân hàng đầu gây tiêu chảy nặng trẻ nhỏ trẻ sơ sinh, làm chết 520.000 người năm, Hơn 85 % ca tử vong xảy nước nghèo châu Phi châu Á Đặc điểm bật Tạo dòng lúa biến đổi gen chống bệnh tiêu chảy đưa lại phương pháp hiệu để bảo vệ trẻ em nước phát triển 3.Giống ngô biến đổi gen kháng sâu đục rễ, suất cao hiệu sử dụng phân N tốt Xem tạp chí Crop Science: https://www.crops.org/publications/cs/abstracts/53/2/585 Hình II.3:Giống ngơ biến đổi gen kháng sâu đục rễ, suất cao hiệu sử dụng phân N tốt12/03/2013 Các nhà khoa học Trung tâm nghiên cứu Các nhà khoa học ĐH Illinois Jason Haegele Frederick Below Khái quát nghiên cứu Các nhà khoa học thực nghiên cứu để trắc nghiệm giả thuyết họ giống ngô lai biến đổi gen CRM Bt (corn rootworm resistant Bt hybrids) biểu kiện hấp thu N có cải tiến với hiệu sử dụng cao Điều làm cho suất giống ngô lai tốt so với giống gốc không chuyển gen Bt Vào năm 2008-2009, họ trắc nghiệm hai giống ngô lai CRW Bt giống gốc HT có tính chất “near-isogenic”, khơng có gen Bt theo nghiệm thức phân N 0, 67, 134, 201 268 kg N ha−1 Người ta quan sát hoạt động ăn sâu đục rễ tối thiểu rễ giống ngô lai Bt, số hạt thu không giống gốc HT Ở mức độ phân N thấp, giống ngơ lai Bt có xu hướng gia tăng suất, phản ứng với N mạnh 31% Ở nghiệm thức bón phân N cao, suất hai giống Bt HT tương đương nhau, giống ngơ lai Bt có xu hướng cho suất cao theo mức độ giảm bón phân N 38% Hiệu sử dụng phân N tốt (NUE), hiệu hấp thu N tốt (NUpE), mức độ nitrogen cần cho việc tối ưu hóa suất hạt tìm thấy giống ngơ lai Bt vào năm 2008, NUE NUpE không khác biệt có ý nghĩa giống ngơ HT vào năm 2009 Họ kết luận bảo vệ kháng lại sâu đục rễ ngô thông qua công nghệ sinh học có lợi ích thật mặt nơng học cải thiện tính trạng hấp thụ đạm hiệu sử dụng phân N môi trường canh tác khác Đặc điểm bật Tạo giống ngô biến đổi gen kháng sâu đục rễ, suất cao hiệu sử dụng phân N tốt Khoai tây giàu protein http://ptit.edu.vn/wps/portal/nongthonvn/! ut/p/c4/04_SB8K8xLLM9MSSzPy8xBz9CP0os3hLizBHd1cfIwMLS0szA03UIswU08fC08vQ_2CbEdFAAq0Z6g!/? WCM_GLOBAL_CONTEXT=/wps/wcm/connect/nongthonvn/nongthonvn/tintuc/trongtrot/cayluongt huc/2013.06.18.andotaokhoaitaygiauprotein 4.1 Các nhà khoa học Trung tâm nghiên cứu Các nhà khoa học Ấn Độ cho biết, họ vừa thành công việc tạo giống khoai tây biến đổi gen mà chứa tới 65% protein acid amine 4.2 Khái quát nghiên cứu Theo Viện nghiên cứu Khoa học quốc gia, giống khoai tây dễ chấp nhận nhờ sử dụng gen từ hạt màu tía trồng không độc hại Khoai tốt cho sức khỏe người tiêu dùng Cây màu tía, to, có nhiều hoa bé, gen quan trọng khoai phải kể đến có tên Amaranth Albumin1, giúp củ khoai giàu protein acid amine, sản phẩm quan trọng ngành nông nghiệp Cơng trình nhà khoa học Subhra Chakraborty Viện Gen trồng quốc gia thực hiện, theo nhà khoa học chèn gen vào loại khoai tây, sau phát triển dịng khoai biến đổi gen hai năm 4.3 Đặc điểm bật Loại khoai biến đổi gen nhiều protein từ 35-60% so với giống khoai thông thường Chúng nhiều loại acid amine lysine, tyrosine sulphur Hiện có tỷ người giới dùng khoai tây làm ăn hàng ngày Đu đủ kháng bệnh, suất cao http://www.favri.org.vn/vi/tin-tuc/tin-tuc-cap-nhat/478-nghien-cuu-thanhcong-du-du-moi-khang-benh-nang-suat-cao.htm 5.1 Các nhà khoa học trung tâm nghiên cứu PGS TS Chu Hoàng Hà, Phó Viện trưởng viện Cơng nghệ sinh học, viện Hàn lâm KHCN Việt Nam chủ trì đề tài “Nghiên cứu tạo giống ăn kháng bệnh virus phổ rộng kỹ thuật chuyển gen đa đoạn” thuộc Chương trình KHCN cấp nhà nước (KC.04/06-10) 5.2 khái quát nghiên cứu Hiện nay, đủ đủ trồng Việt Nam, tháng sau trồng lại bị bệnh virus đốm vịng, khiến cịi cọc, khơng nhiều Vì thế, người trồng sau vụ thường phải chặt trồng lại Đó đó, nhiều thời gian, cơng sức làm giảm hiệu kinh tế Các nhà khoa học tận dụng chế đặc biệt tế bào thực vật Đó khả điều khiển gen sau phiên mã Nhiều loại virus gây bệnh kiểm sốt thơng qua biện pháp tạo trồng chuyển gen mang gen đoạn gen có nguồn gốc từ virus gây bệnh (pathogen-derived resistance, PDR) Các cấu trúc gen có nguồn gốc từ virus gây bệnh sử dụng chuyển vào trồng để tạo tính kháng loại khác như: cấu trúc virus theo chiều xuôi (sense) hay chiều ngược (antisense), cấu trúc dạng kẹp tóc (inverted repeats/hairpin) miRNA nhân tạo có đích trình tự gen virus gây bệnh, hay kỹ thuật RNAi “RNA interference”, quan tâm nhiều ứng dụng rộng rãi Thơng qua chế tạo cho trồng khả đề kháng với ARN virus, ARN virus xâm nhập vào tế bào thực vật bị phá hủy, khơng hình thành cấu trúc hạt đặc trưng Đánh giá tính kháng bệnh đốm vịng lây nhiễm nhân tạo sau thời gian tuần Bên trái: Cây đối chứng biểu triệu chứng bệnh điển hình; Bên phải: Cây chuyển gen dịng A19 thể tính kháng, khơng có triệu chứng nhiễm bệnh Trong khn khổ nghiên cứu đề tài, PGS TS Chu Hoàng Hà đồng nghiệp xây dựng quy trình hồn chỉnh để tạo đu đủ chuyển gen Trong quy trình hạt đu đủ non lựa chọn, tách lấy phôi để nuôi cấy tạo mô sẹo gây nhiễm vi khuẩn để chuyển gen, chọn lọc tái sinh hoàn chỉnh Sau đó, dịng đu đủ đánh giá tính kháng bệnh thông qua lây nhiễm nhân tạo, chọn lọc qua hệ để lựa chọn dòng vừa kháng bệnh tốt vừa cho suất cao để đưa vào sản xuất Dòng đu đủ chuyển gen E68 kháng bệnh tốt chọn lọc đến hệ thứ Tuy nghiên cứu thành công, để đưa vào cho bà trồng trọt, nhà khoa học vướng chế luật pháp nay, chưa có hành lang pháp lý hồn chỉnh cho phép sử dụng sản phẩm biển đổi gen 5.3 đặc điểm bật Những bình thường (khơng chuyển gen) sau năm bị bệnh, còi cọc Những chuyển gen, dù chịu áp lực bệnh cao, không mắc bệnh cho lượng lớn thông thường IV MỘT SỐ SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN KHÁC Muỗi biến đổi gen http://www.khoahoc.com.vn/doisong/yhoc/suc-khoe/31626_muoi-bien-doi-gen-co-trothanh-cuu-tinh-cua-nganh-y-te.aspx Các nhà khoa học Trung tâm nghiên cứu Muỗi biến đổi gen vốn sản phẩm Công ty công nghệ sinh học Oxitec (có trụ sở Anh) Viện Nghiên cứu Y học Malaysia Khái quát nghiên cứu Ý tưởng nghiên cứu loại muỗi dựa hoạt động giao phối thân loài muỗi Muỗi chuyển gen bổ sung hai đặc điểm so với loại muỗi thường chúng chứa gen phát huỳnh quang gen gây chết có điều kiện (cịn gọi gen làm giảm sức đề kháng) Đặc điểm phát huỳnh quang hoạt động dấu hiệu để nhận diện muỗi biến đổi gen gen gây chết làm muỗi ấu trùng chết điều kiện định Khi muỗi biến đổi gen đực giao phối với muỗi tự nhiên, gen gây chết truyền lại cho hệ cháu ấu trùng, kết chúng chết điều kiện thiếu vắng kháng sinh tetracyline Thành công ban đầu từ thử nghiệm muỗi biến đổi gen đặt kì vọng biến chúng thành liều thuốc đặc trị bệnh phổ biến châu Á châu Mỹ Latinh – bệnh sốt xuất huyết Sự lạc quan dường thể rõ nhiều nhà khoa học, xác suất chưa trọn vẹn phương án đặt khơng lo ngại Việc tạo muỗi biến đổi gen tiến hành từ 20 năm trước gần phương án sử dụng loại muỗi quan chức y tế ủng hộ Điển hình Malaysia, đất nước châu Á có kế hoạch thả thử nghiệm muỗi biến đổi gen vào mơi trường, nhằm đối phó với đại dịch sốt xuất huyết Viện nghiên cứu y học quốc gia hoàn tất kế hoạch thả hàng nghìn muỗi đực biến đổi gen để chúng giao phối với muỗi bình thường, tạo loại muỗi có tuổi đời ngắn khơng có khả truyền bệnh Không riêng Malaysia, nhiều quốc gia khác, có Việt Nam muốn thử nghiệm muỗi chuyển gen Theo PGS.TS Vũ Sinh Nam, Phó Cục trưởng Cục Y tế dự phòng, Bộ Y tế, sau thành công việc nuôi muỗi biến đổi gen mang vi khuẩn ruồi giấm Wolbachia, Việt Nam thử nghiệm thả chúng đảo Trí Nguyên, TP Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa vào năm 2011 Gia cầm biến đổi gen không truyền virus cúm H5N1 http://www.khoahoc.com.vn/doisong/yhoc/dich-cum/31166_gia-cam-bien-doi-gen-khongtruyen-virus-cum-h5n1.aspx 2.1 Các nhà khoa học Trung tâm nghiên cứu Sau thời gian nghiên cứu, chuyên gia thuộc hai trường đại học Cambridge Edinburgh Anh khẳng định gia cầm biến đổi gen bị mắc cúm A/H5N1 lại lây sang khác để bùng phát thành dịch 2.2 Khái quát nghiên cứu Theo giới nghiên cứu, kết đáng khích lệ ngăn chặn thành công virus A/H5N1 lây lan đàn gia cầm góp phần giảm thiệt hại kinh tế giảm nguy truyền bệnh sang người Nhà khoa học Laurence Tiley cho biết, nghiên cứu giai đoạn đầu biến đổi gen bước quan trọng nỗ lực phát triển đàn gia cầm có khả miễn dịch với bệnh cúm Ngồi ra, cơng nghệ biến đổi gen chứng minh khả tăng cường sức đề kháng vật nuôi, giúp cải thiện đáng kể an ninh kinh tế lương thực nhiều nước bị ảnh hưởng dịch cúm gia cầm Cúm A/H5N1 virus gây lây từ gia cầm sang người gây tử vong cao, thường xảy vào vụ đông xuân mối lo ngại nước có chăn ni phát triển giới Người mắc bệnh có triệu chứng sốt, thể mỏi mệt, đau cơ, đau họng, ho, nhức mắt, tiêu chảy, khó thở Bệnh tiến triển nhanh tỷ lệ tử vong thường từ 60-70% Ca bệnh nhân bị nhiễm cúm A/H5N1 phát Hongkong (Trung Quốc) năm 1997 Đại dịch bùng phát toàn cầu từ năm 2004 2.3 Đặc điểm bật Tạo gà biến đổi gen không lây truyền virus cúm A/H5N1 Trâu biến đổi gen http://www.khoahoc.com.vn/khampha/sinh-vat-hoc/sinh-hoc/30835_lan-dau-tien-tao-ra- duoc-giong-trau-bien-doi-gen.aspx 3.1 Các nhà khoa học Trung tâm nghiên cứu Các nhà khoa học thuộc Đại học Quảng Tây, Trung Quốc, lần giới tạo thành công giống trâu biến đổi gen 3.2 Khái quát nghiên cứu Trước đó, từ đầu năm nhà khoa học thực cấy phôi biến đổi gen lấy từ nguyên bào sợi bào thai trâu ba tháng tuổi vào tử cung trâu mẹ tuổi rưỡi Phôi biến đổi gen nhà khoa học cấy gen protein huỳnh quang màu xanh chiết xuất từ loài sứa để làm vật chuẩn Sau 300 ngày mang thai, trâu mẹ sinh cặp song sinh đực Trong nặng 20,5kg sống khỏe mạnh, cịn lại nặng 14kg bị tử vong Điều đặc biệt chiếu xạ ánh đèn tử ngoại, nhà khoa học quan sát gen vật chuẩn protein huỳnh quang màu xanh xuất rõ nét phần đầu tứ chi trâu đực vừa sinh Điều có nghĩa trâu đực vừa sinh mang thành phần gen biến đổi Theo nhà khoa học, thành cơng việc nhân vơ tính trâu biến đổi gen có ý nghĩa to lớn giúp giới khoa học thực cải tạo di truyền định hướng loài trâu 3.3 Đặc điểm bật Việc thực cải tạo di truyền định hướng giúp tạo giống trâu sản sinh lượng sữa cao, có khả miễn dịch tốt, mà mắn đẻ Tằm biến đổi gene sản xuất tơ nhân tạo http://www.khoahoc.com.vn/khampha/sinh-vat-hoc/sinh-hoc/29460_tam- bien-doi-gene-san-xuat-to-nhan-tao.aspx 4.1 Các nhà khoa học vàTrung tâm nghiên cứu ĐH Notre Dame (Pháp), ĐH Wyoming (Mỹ) công ty công nghệ sinh học Kraig Biocraft (Mỹ) thành công việc tạo tằm biến đổi gene có khả kéo sợi tơ nhện nhân tạo 4.2 khái quát nghiên cứu Bằng kỹ thuật DNA tái tổ hợp, nhà nghiên cứu tạo giống tằm biến đổi gene sở lấy DNA từ nhện Khi tằm quay kén, lụa sản xuất với tính chất kết hợp tơ tằm tơ nhện, cải thiện rõ rệt tính đàn hồi lực mạnh so với tơ nhện tự nhiên Tơ tằm chuyển đổi gene Tằm trưởng thành 4.3 Đặc điểm bật “Thế hệ sợi tơ có đặc tính tơ nhện mục tiêu quan trọng khoa học vật liệu”, ông Malcolm Fraser, giáo sư khoa Sinh học, ĐH Notre Dame cho biết Do nghiên cứu xem bước đột phá quan trọng việc phát triển sợi tơ tằm cao cấp ứng dụng lĩnh vực y tế phi y tế Tơ nhện tự nhiên có số đặc tính khác thường thể chất, độ bền kéo độ đàn hồi cao đáng kể so với sợi tơ tằm tự nhiên kéo sợi Sợi tơ nhện có nhiều ứng dụng tiềm y sinh học, vật liệu khâu tự hủy, cải thiện băng chữa lành vết thương, làm giàn khung tự nhiên cho việc sửa chữa, thay gân dây chằng Ngồi ra, chúng cịn ứng dụng áo chống đạn, quần áo thể thao hệ mới, loại vải nhẹ mạnh, cải thiện túi khí ôtô Các nhà nghiên cứu cho biết, tằm trở thành nguồn sản xuất lụa thương mại, tằm biến đổi gene giải hiệu vấn đề sản xuất lụa tơ nhện quy mô lớn 5 Bò sữa biến đổi gen sản sinh sữa người http://www.khoahoc.com.vn/khampha/sinh-vat-hoc/sinh-hoc/32393_bo-suabien-doi-gen-san-sinh-ra-sua-nguoi.aspx 5.1 Trung tâm nghiên cứu Các nhà khoa học thuộc trường đại học Nông nghiệp Trung Quốc tạo thành cơng giống bị biến đổi gen cho sữa giống sữa người 5.2 Khái quát nghiên cứu Các nhà khoa học thuộc trường đại học Nông nghiệp Trung Quốc tạo 300 bò sữa cấy gen từ người giúp chúng sản sinh loại sữa có thành phần dinh dưỡng hàm lượng chất béo giống sữa người Nhóm nghiên cứu tin tưởng loại sữa giúp bà mẹ nhiều lựa chọn chăm sóc đứa sơ sinh giúp bà mẹ khơng có sữa yên tâm họ ăn loại sữa bò giống với sữa mẹ Ảnh minh họa “Loạ i sữa có nhiều chất dinh dưỡng loại sữa bị thơng thường khác Trong vịng 10 năm tới, người dễ dàng mua loại sữa siêu thị”, giáo sư Ning Li, thuộc trường đại học Nông nghiệp Trung Quốc người đứng đầu nghiên cứu, cho biết Các nhà khoa học cho biết họ sử dụng nhân vơ tính để cấy gen người vào ADN bò sữa trước thay đổi số gen phơi thai bị chuyển sang bò sữa khác để mang thai, tạo giống bị sữa biến đổi gen mới, sản sinh sữa chứa lysozyme lactoferrin giống sữa người Những protein giúp bảo vệ trẻ sơ sinh tránh bị nhiễm khuẩn tăng cường hệ miễn dịch Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học sức khỏe lo ngại an toàn loại sữa biến đổi gen Họ cho sữa người sữa bị hồn tồn khác hàm lượng chất dinh dưỡng sữa bị khó tiêu hóa so với sữa người Tiến sĩ Patti Rundall, thuộc tổ chức Baby Milk Action, cho biết: “Chúng ta cần đặt sức khỏe người lên hàng đầu Những sản phẩm biến đổi gen tiềm ẩn rủi ro sức khỏe mà chưa thể biết được” 5.3 Đặc điểm bật Có thể sản sinh sữa chứa lysozyme lactoferrin giống sữa người Những protein giúp bảo vệ trẻ sơ sinh tránh bị nhiễm khuẩn tăng cường hệ miễn dịch Loại sữa có nhiều chất dinh dưỡng loại sữa bị thơng thường khác Trẻ em sơ sinh ăn sữa mẹ sản sinh từ bò sữa biến đổi gen Virus biến đổi gen chữa bệnh ung thư http://www.khoahoc.com.vn/doisong/yhoc/suc-khoe/44571_virus-bien-doigen-co-the-chua-duoc-benh-ung-thu.aspx Theo kết nghiên cứu nhà khoa học đăng tạp chí y khoa, Nature Medicine ngày 10/2, loại virus biến đổi gen thử nghiệm 30 bệnh nhân ung thư gan giai đoạn cuối giúp họ kéo dài mạng sống, tiêu diệt khối u ngăn ngừa phát triển khối u Theo kết trên, 16 bệnh nhân dùng liệu pháp chữa trị liều cao trung bình 14,1 tháng so với mức trung bình 6,7 tháng 14 người sử dụng liều thấp Khoảng thời gian điều trị bốn tuần vắcxin Pexa-Vec hay cịn gọi JX-594 giúp điều trị khối u cứng phát triển Đồng tác giả nghiên cứu David Kirn cho hay: “Lần lịch sử y học, chứng minh loại virus biến đổi gen kéo dài thời gian sống cho bệnh nhân ung thư" Mặc dù có tiến điều trị bệnh ung thư 30 năm qua phương pháp hóa trị lẫn sinh học song phần lớn khối u cứng tiêu diệt chúng di (lan sang quan khác) Vắcxin Pexa-Vec điều chế để tiêu diệt tế bào ung thư giúp cho hệ thống miễn dịch bệnh nhân chống chọi lại với tế bào ung thư Nhà nghiên cứu Kirn cho hay: “Kết cho thấy việc điều trị Pexa-Vec với liều lượng thấp hay cao làm giảm kích cỡ khối u làm giảm lưu lượng máu cung cấp cho khối u Các số liệu chứng tỏ việc điều trị Pexa-Vec tạo phản ứng miễn dịch khối u.” Tuy nhiên, tác giả nghiên cứu cho biết cần phải có thử nghiệm quy mô lớn để xác minh lại kết đó, giai đoạn tiếp theo, họ tiến hành thử nghiệm với khoảng 120 bệnh nhân Ngoài ra, vắcxin Pexa-Vec thử nghiệm loại ung thư khác III NHỮNG NGHI NGẠI VỀ SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN Tác dụng trước mắt Dân số giới tăng lên nhanh GMF giải pháp hữu hiệu giải vấn đề lương thực cho dân số tăng vọt năm tới thông qua cách sau: - Chống sâu bệnh cỏ dại: sản lượng thâm hụt sâu bệnh phá hoại hay cỏ dại lấn áp diện tích, gây thiệt hại to lớn cho nơng dân nạn đói nhiều nước Nhưng không muốn sử dụng sản phẩm có thuốc trừ sâu diệt cỏ ví lo ngại tác hại hóa chất sức khỏe dư lượng thuốc trừ sâu đất gây ô nhiễm nguồn nước môi trường Sử dụng giống trồng có khả chống sâu bệnh, chống cỏ dại làm giảm bớt tình trạng nơng dân sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, đồng thời làm giảm giá thành sản phẩm nông nghiệp -Chịu lạnh, chịu hạn chịu mặn: tạo giống có khả sinh trưởng tốt vùng đất khơ hạn, độ mặn cao hay khí hậu lạnh giá giúp tăng suất Chẳng hạn đưa loại gen chống lạnh cá nước lạnh vào thuốc khoai tây, hai loại chịu nhiệt độ thấp thông thường nhiệt độ thấp làm mằm chết rụi -Giàu chất dinh dưỡng: gạo loại thực phẩm chủ yếu nước nghèo, gạo khơng có đủ chất dinh dưỡng cần thiết để chống suy dinh dưỡng cho người Nếu gạo xử lý gen bổ sung thêm vitamin khống chất tình trạng thiếu chất cải thiện Các nhà khoa học Thụy Sỹ nghiên cứu giống lúa "vàng" chứa tỉ lệ chất beta-carote(vitamin A) tỷ lệ cao, hạn chế bệnh mắt Ngồi giống lúa có tỷ lệ sắt cao nghiên cứu -Dược phẩm, vacxin thuốc chữa bệnh có giá thành cao Vì vậy, nhà khoa học tìm cách tạo loại vacxin chứa khoai tây, táo hay cà chua, vừa dễ vận chuyển, bảo quản kiểm soát loại vacxin tiêm truyền thống 1.Một số hạn chế - Các nhà bảo vệ môi trường, nhà khoa học phủ bày tỏ quan ngại GMF khơng ngừng trích ngành nơng nghiệp chạy theo lợi nhuận mà bỏ qua hiểm họa tiềm tàng Họ cho GMF hủy hoại môi trường tác hại khơng lường đến lồi khác; nguy gây bệnh dị ứng số tác động khác người có địa nhạy cảm Cụ thể trểm có nguy dị ứng suốt đời với lạc số thức ăn khác Mặc dù nhiều lo ngại GMF, nói chung, ngồi khả dị ứng,GMF khó gây hại đến sức khoe on người; Mặt khác, nghiên cứu ứng dụng GMF trình lâu dài tốn kém, nên sản phẩm lưu hành, giá thành cao, khơng thích hợp với nước nghèo, dẫn đến khoảng cách giàu nghèo ngài lớn * Các nhà khoa học Nga công bố kết cơng trình nghiên cứu độc lập cho thấy thực phẩm biến đổi gen gây tác hại cho động vật có vú Các nhà nghiên cứu theo dõi trình phát triển động vật thường xuyên ăn thực phẩm biến đổi gen phát loài động vật đến hệ thứ ba hoàn toàn khả sinh sản Trong thời gan hai năm liền, chuột đồng laoij campbell, vốn có đặc tính nối tiếp hệ nhanh Các nhà khoa học phân chúng thành cặp bố trí cho chúng khoang riêng Về thức ăn, nhóm ni thức ăn thơng thường, nhóm thứ hai ăn đậu "sạch" khơng biến đổi gen, nhóm thứ ba thức ăn biến đổi gen tỉ lệ thấp, nhóm thứ tư có tỉ lệ cao Ở giai đoạn sinh hoạt tất chuột lồng diễn bình thường Tuy nhiên, cặp chuột từ hệ thứ hai trở xuất thay đổi nghiêm trọng mức sinh sản bị sụt xuống, độ tuổi trưởng thành sinh dục đến muộn Trong hệ thứ hai này, nhà khoa học lựa chuột có kết cặp chung Kết là,những chuột ni thức ăn có chứa chất biến đổi gen hịa tồn khơng có khả sinh sản Một tượng lạ thường khác xuất hệ chuột thứ ba, chưa giải thích có liên quan đến thức ăn biến đổi gen hay khơng, vịm miệng ăn thức ăn biến đổi gen mọc lông Các nhà khoa học chưa giải thích chất biến đổi gen làm nảy sinh trình phá hoại thể, mà khẳng định rằng, phương pháp để trung hòa hiệu tiêu cực thức ăn biến đổi gen chấm dứt sử dụng loại thực phẩm Chính nhà khoa học đề nghị tạm dùng sử dụng chất biến đổi gen lãnh thổ Nga, chừng chưa kiểm tra có kết rõ ràng mức độ an tồn sinh học sản phẩm Kết thí nghiệm nhà khoa học Nga trùng hợp với kết thí nghiệm đồng nghiệp Pháp vá Áo Chẳng hạn, Pháp nhà khoa học chứng minh rằng, ngô biến đổi gen dùng làm thức ăn gây hai cho động vật có vú Ngay Pháp đă cấm sản xuất mua bán loại lương thực ngơ biến đổi gen Tóm lại, sinh vật biến đổi gen có tiềm to lớn, giải nạn đói suy dinh dưỡng giới, đồng thời hạn chế bớt tác hại thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ mơi trường Tuy nhiên, cịn có nhiều khó khăn phía trước Chính Phủ trongvieecj kiểm định an toàn, quy chế quản lý dán nhán thực phẩm GMF trở thành làng sóng tương lai