biến đôỉ gene
14:58' 03/06/2003 (GMT+7)
Các nhà khoa học Anh và Mỹ đã bổ sung thành công ADN mã hoá kháng thể chống bệnh dại ở người vào cây thuốc lá. Thử nghiệm cho thấy kháng thể từ thực vật được chuyển đổi gene này rất có hiệu quả trong việc chống virus gây bệnh.
Virus gây bệnh dại được truyền sang người qua vết cắn của
động vật nhiễm bệnh. Chúng có thể nằm yên trong nhiều tuần hoặc hàng năm trước khi gây tử vong cho con người. Bác sĩ chỉ có thể ngăn chặn virus này bằng các kháng thể lấy từ ngựa hoặc người đã nhiễm bệnh. Tuy nhiên, kháng thể từ
ngựa có thể gây phản ứng bất lợi và quá trình phân lập kháng thể từ người rất tốn kém.
Trên thế giới hiện nay diễn ra tình trạng thiếu trầm trọng các kháng thể chống bệnh dại. Do đó, sản xuất kháng thể an toàn, rẻ tiền từ thực vật sẽ rất hữu ích trong công tác phòng bệnh sau khi bị động vật mang virus dại cắn. Mỗi năm trên thế giới có hơn 10 triệu người nhận được các protein miễn dịch này, hay còn được gọi là globulin miễn dịch, nhằm ngăn ngừa bệnh dại.
Ban đầu, kháng thể do cây thuốc lá chuyển đổi gene tạo ra có thể vô hiệu hoá virus gây bệnh dại trong các tế bào của chuột tại phòng thí nghiệm. Sau đó, khi tiêm virus gây bệnh vào cơ thể của chuột đồng, nhóm nghiên cứu thấy rằng kháng thể
có hiệu quả không kém gì globulin miễn dịch từ người hoặc động vật có vú. Ngoài ra, nó không gây phản ứng bất lợi hoặc dị ứng.
Hiện chưa có phương pháp điều trị bệnh dại. Do vậy, phòng bệnh ngay sau khi bị động vật nhiễm virus dại cắn có ý nghĩa sống còn. Tổ chức Y tế thế giới (WHO)
đưa ra lời khuyên: người bịđộng vật dại cắn nên tiêm kháng thể trong vòng vài giờ
cho dù họ đã được tiêm vaccine phòng dại trước đó. Nguyên nhân là vì vaccine phải mất một thời gian lâu hơn nhiều mới có thể tấn công virus gây bệnh dại trong cơ thể.
Cây thuốc lá chuyển đổi gene
Nhóm nghiên cứu hy vọng kháng thể từ cây thuốc lá chuyển đổi gene sẽ an toàn và hiệu quả ở người.
(Minh Sơn - Theo NewScientist)
Thành tựu & Công nghệ
Cây thuốc lá tạo kháng thể tốt hơn
Cập nhật: 13/06/2006
Thực vật có tiềm năng sản sinh ra văcxin: chúng có thể tạo vắc xin với số lượng lớn và có thể mởđường cho việc sản xuất các loại vắc xin ăn được. Tuy nhiên thực vật cũng biểu thị các gen kháng thể theo một cách khác: Một nhóm cấu trúc trong các kháng thể, có tên gọi là N-glycans, giữa thực vật và động vật có khác nhau. N-glycans của các kháng thể có nguồn gốc từ thực vật có chứa xylose và fucose (được gọi là carbohydrate epitopes), các axit amin này có thể tạo ra phản ứng miễn dịch ở con người và điều này cho thấy một vấn đề rất nghiêm túc trong sản xuất vắc xin.
Hans Bakker và các đồng nghiệp từ Trường đại học Wageningen và Trung tâm nghiên cứu, hướng tới việc hồi phục chức năng của kháng thểđược sản xuất từ thực vật bằng cách biểu thị theo gen mã hoá kháng thể, một gen thứ hai là GaIT, gen loại bỏ các dư lượng carbohydrate không mong muốn. Phát kiến của các tác giảđược đăng trên bài “ Cần một kháng thể sản xuất từ cây thuốc lá biểu thị -1,4-galactosyltransferase để không có
carbohydrate epitopes thực vật”, đăng trên số ra mới đây của Kỷ yếu Học viện khoa học quốc gia.
Các nhà nghiên cứu đã thay một vùng gen tạo enzyme GaIT ở người bằng một vùng tương ứng ở cây họ thập tự Arabidopsis, cho phép enzyme này biểu thị trong tế bào thực vật. Gen dung hợp này sản sinh ra một enzyme lai là xyIGaIT, enzyme này được biểu thị trong tế bào cây thuốc lá cùng với một kháng thểđơn dòng. Khi các nhà khoa học triển khai thiết lập hồ sơ N-glycan, họ nhận thấy các kháng thểđơn dòng từ cây chuyển gen biểu thị xyIGaIT có ít dư lượng xylose và fucose hơn. Khi được thử nghiệm bằng protein phấn hoa cỏ và huyết thanh của bệnh nhân dịứng, những kháng thể này có tính sinh mẫn cảm thấp hơn nhiều so với những kháng thể từ cây chuyển gien không biểu thị xyIGaIT.
Kỹ thuật này có thểđược sử dụng để tạo ra các kháng nguyên có hiệu quả hơn với tính sinh mẫn cảm thấp hơn nhiều mà không làm ảnh hưởng tới hiệu quảđiều trị. Để biết thêm thông tin xin tham khảo nguyên bản tại địa chỉ:
http://www.pnas.org/cgi/content/full/103/20/7577.
Bản để in Gửi cho bạn bè
Thành tựu & Công nghệ
Thuốc lá chuyển gen có chứa vắc-xin
chống dịch hạch
Cập nhật: 23/05/2006
Bệnh dịch hạch, ở cả dạng dịch hạch và viêm phổi, đều đã có ảnh hưởng rất lón đến lịch sử nhân loại. Nguyên nhân gây bệnh là loại vi khuẩn có tên Yersinia pestis, và mặc dù vi khuẩn này đã bị loại trừ từ lâu trên hầu khắp thế giới, bệnh dịch này vẫn có nguy cơ xảy ra ở 1 số vùng ở châu Phi, châu Á, châu Mỹ và Liên Xô cũ, đặc biệt là những nơi con người sống gần với các loài gặm nhấm. Y. pestis nguy hiểm nhất khi bị hít vào trong phổi, vì nó có thể phá hủy phổi của người bệnh, dẫn đế n cái chết.
Kháng sinh có thểđược sử dụng để chữa bệnh dịch hạch, nhưng các biện pháp chữa trị chỉ có hiệu quả nếu bệnh được phát hiện sớm. Một vài chủng Y. pestis có thể kháng thuốc kháng sinh, nên các nhà khoa học phải tìm kiếm các biện pháp sản xuất hàng loạt câc loại vắc-xin mới. Luca Santi và Hugh S. Mason đã khám phá ra loại vắc-xin phòng bệnh dịch hạch trong lá cây thuốc lá. Nghiên cứu của họđược đăng trên số gần đây của bản tin Hệ thống thông tin CNSH. Cây trồng chuyển gen là hệ thống sản xuất vắc xin thay thế có hiệu quả, vì chúng có thể biểu lộ nhiều loại prôtêin, cũng như thực hiện các thay đổi cần thiết để các loại prôtêin đó hoạt động. Hệ thống cây trồng cũng ít khi chứa các loại vi khuẩn có thể là nguồn bệnh đối với động vật. Và việc sản xuất đại trà các loại vắc-xin trên cây trồng cũng dễ dàng hơn. Trong một nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học đã phân tích sự biểu thị của 2 prôtêin của Y.pestis trên cây trồng: kháng nguyên F1, tạo thành 1 phần của vỏ bao ngoài tế bào Y.pestis, kháng nguyên V, có tham gia vào quá trình gây bệnh, và hỗn hợp của F1 và V. Các gen của 2 kháng nguyên này được đưa vào tế bào cây thuốc lá bằng khuẩn Agrobacterium tumefaciens. Sau đó các prôtêin được tạo thành được phân tích tính kháng nguyên và thử nghiệm trên chuột bạch.
Các nhà nghiên cứu thấy rằng: 1) cả 3 loại kháng nguyên trên đều biểu lộở mức độ cao trên lá cây thuốc lá; 2) cả 3 loại prôtêin đều tạo ra phản ứng miễn dịch ở chuột thí nghiệm; 3) sau khi xịt liều Y pestsis có chứa 100% độc tố vào chuột, những con chuột được sử dụng vắc-xin có tỉ lệ sống rất cao sau 21 ngày, trong khi những con chuột giả miễn dịch (sham-immunized) đều chết sau 6 ngày.
Đọc bài báo đầy đủ tại: http://www.isb.vt.edu/news/2006/news06.apr.htm
Thành tựu & Công nghệ
Nghiên cứu về các biện pháp kiểm soát cỏ dại cho đậu tương HT Cập nhật: 23/05/2006
Loại đậu tương chịu thuốc diệt cỏ có thểđược trồng trên những ruộng có glyphosat, thành phần chính trong một số loại thuốc diệt cỏ. Thuốc diệt cỏ dựa trên glyphosat không thể kiểm soát hết các loại cỏ dại, nên chúng cần được sử dụng cùng với các loại thuốc diệt cỏ khác. Vì thế, lượng thuỗc diệt cỏ cần phải được tính toán cẩn thận để tăng tối đa sản lượng cây trồng. María C. Arregui và các đồng nghiệp ởĐại học quốc gia Litoral, Achentina đã tiến hành nghiên cứu: “Cải thiện kiểm soát cỏ dại bằng thuốc diệt cỏ lá rộng (broadleaved herbicide) trên đậu tương chịu glyphosate (Glycine max)”. Nghiên cứu của họđược đăng trên số tháng 7 năm 2006 của tạp chí Bảo vệ cây trồng.
Các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu trên đồng ruộng từ năm 2001 đến năm 2003, và đã xác định sản lượng của đậu tương khi họ tiến hành kiểm soát các loại cỏ dại khác nhau trên những loại đất khác nhau với thuốc diệt cỏ lá rộng. Họ thấy rằng: 1) ở trong điều kiện phát triển tốt, glyphosate có thể kiểm soát khoảng 99% cỏ dại S. sisymbrifolium và S. rhombifolia trong khi C. erecta và P. debilis đượ kiểm soát bằng metribuzin, imazaquin, và imazethapyr; 2) thuốc diệt cỏ sử dụng trong đất có tác dụng tốt nhất đối vói cây trồng kháng glyphosate, vì chúng giảm thiểu sự cạnh tranh của cỏ dại khi mới trồng cây, đặc biệt là những loại cỏ vốn đã chịu được glyphosate như P. debilis và P. erecta; 3) Khi đậu tương phát triến sinh dưỡng trong điều kiện khô hạn, glyphosate hoạt động kém hiệu quả hơn, làm giảm sản lượng đậu tương.
Các thuê bao của bản tin Bảo vệ cây trồng có thểđọc toàn bộ bài báo tại địa chỉ:
http://dx.doi.org/10.1016/j.cropro.2005.09.006
Thành tựu & Công nghệ
Thay đổi thành phần Glucosinate để tạo cây trồng kháng bệnh Cập nhật: 28/05/2006
Cây trồng rất dễ mắc các bệnh do nấm và vi khuẩn gây ra, các bệnh đó có tác động lớn đến sản lượng cây trồng. Glucosinolate là chất do cây trồng sản xuất ra để chống lại các bệnh dịch. Khi bị mầm bệnh tấn công, cây trồng sẽ sản xuất ra 1 loại phân tử nhất đị để chống lại mầm bệnh đó, dẫn tới quá trình sản xuất và tích lũy glucosinolates ở cây trồng
nh .
Gunter Brader và các đồng nghiệp ởĐại học Helsinki và Đại học nông nghiệp và thú y hoàng gia Đan Mạch đã khám phá ảnh hưởng chống sâu bệnh của các gen CYP79 điều khiển sinh tổng hợp glucosinolate đơn ở cây họ thập tự Arabidopsis. Báo cáo: “Thay đổi các đặc điểm của glucosinolate kích thích tính kháng bệnh của cây trồng.”
Gen CYP79D2 khi được chuyển vào cây sắn có khả năng kháng tốt hơn đối vớ bệnh thối rữa do vi khuẩn Erwinia carotovora gây ra; còn khi các gen CYP79A1và
CYP79A2 được chuyển vào cây lúa miến thì có khả năng chống bệnh gây ra bởi vi khuẩn Pseudomonas syringae tốt hơn. Tuy nhiên, khi tăng glucosinolate thì cây trồng cũng dễ nhiễm các bệnh do nấm gây ra hơn. Các cây trồng họ thập tự
Arabidopsis chứa hàm lượng glucosinolate khác nhau có thể là công cụ hữu dụng để thu thập các thông tin cần thiết để tạo ra các tính trạng kháng bệnh ở cây trồng. Bản trích của bài báo có tại địa chỉ: http://www.blackwell-synergy.com/doi/abs/10.1111/j.1365-313X.2006.02743.x Thành tựu & Công nghệ Sản xuất kháng thể từ hạt cây Cập nhật: 30/01/2007 Các nhà nghiên cứu tại Đại học Ghent của Bỉđã thể hiện khả năng sản xuất các protein tương tự như kháng thể của con người từ hạt thực vật. Geert De Jaeger và các đồng nghiệp đã thành công trong việc sản xuất các protein mới từ hạt cây họ thập tự arabidopsis. Các protein này có hiệu quả như kháng thể của con người trong việc bảo vệ các tế bào đồng vật chống lại virut gây bệnh viêm gan A.
Kết quả của nhóm nghiên cứu trong tương lai có thể sẽ giúp giảm chi phí sản xuất thuốc xuống từ 10-100 lần. Phần lớn các loại thuốc hiện nay được sản xuất dựa trên cơ sở sử dụng vi sinh vật hay tế bào động vật, việc sản xuất dựa trên thực vật sẽ không đòi hỏi nhiều thiết bị chiết tách như công nghệ hiện nay.
Đọc thêm thông tin tại địa chỉ:
http://www.vib.be/NR/rdonlyres/17268A44-2198-459B-A50F-
AA4B6E869151/2180/20070100_ENG_VanDroogenbroeck_antilichameninArabid.pdf
Thành tựu & Công nghệ
Vắc xin chống bệnh antihelminthic từ cây lúa chuyển gen Cập nhật: 21/01/2009
Các nhà KH từĐH Tokyo, Gifu và Viẹn khoa học CNSH nông nghiệp Nhật bản đã phát triẻn được một giống lúa chuyển gen có hàm lượng vắc xin antihelminthic đáng kể. Giống lúa chuyển gen biểu hiện As16 một antigen bảo vệ chống lại sâu Ascaris suum được hợp nhất với CTB (cholera toxin B subunit). Sâu Ascaris suum là một loại giun tròn đường ruột gây ảnh hưởng cho cả người và động vật và việc lây nhiễm lan rộng ở nhiều vùng trên thế giới.
Độc tố cholera được dùng như một tá dược phủđược sử dụng hiẹu quảđối với phản ứng miễn dịch. Các nhà KH cho biết mức độc biểu hiện protein chimeric trong nhân tế bào đạt tới 50 μg/g hạt. Quan sát việc thử nghiệm lúa GM trên chuột (cho ăn) thấy đối với chuột được thử các trứng giun tròn ở phổi thấp hơn. Các nhà KH nhận thấy đây là nghiên cứu đầu tiên cho thấy một vắc xin đường miệng làm từ gạo có thể bảo vệ chống lại ký sinh, một mô hình mẫu vềđộng vật.
Nghiên cứu có tại địa chỉ: http://dx.doi.org/10.1007/s11248-008-9205-4
Tạo ra kháng thể từ hạt cải
19.01.2007 18:41
TTO - Các nhà nghiên cứu Trường ĐH Ghent của Bỉđã sản xuất thành công kháng thể chống virus viêm gan A từ hạt cải xoong.
Bước đột phá này có thể giúp các nhà khoa học sản xuất nhiều loại thuốc hiệu quả hơn để chống ung thư và các bệnh nhiễm trùng.
Trước đó các nhà khoa học Hà Lan cũng đã thành công trong việc sản xuất kháng thểở cây thuốc lá. Kháng thể là các protein có thể làm hoạt động hệđề kháng của cơ thể. Chúng có thểđược sử dụng để
chống lại các loại bệnh ung thư và bệnh nhiễm trùng.
Hệ thống được dùng để sản xuất các kháng thểở thực vật rẻ hơn các phương pháp hiện đang được sử
dụng để tạo kháng thểởđộng vật.
Quá trình tiến hóa của sinh vật gây bệnh thực
Trong thế giới sống, cuộc đấu tranh giữa sinh vật gây bệnh và vật chủ luôn diễn ra căng thẳng và thường thì sinh vật gây bệnh luôn nắm phần chủđộng vì chúng có khả năng tiến hóa nhanh hơn.
Các nhóm nghiên cứu của Anh vừa công bố phát hiện cơ chế gây bệnh của vi khuẩn trên thực vật kháng vào những ngày cuối năm 2005 và được đăng trên Nature
microbiology tháng 2 vừa qua. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng và cách thức tiến hoá của vi khuẩn gây bệnh trên các dòng thực vật “đã được tiêm vắc-xin”.
Mối quan hệ giữa vật chủ và sinh vật gây bệnh là mối quan hệđồng tiến hóa (co-evolution) dựa trên tương tác gene đối gene (gene-for-gene interactions). Điều này có