V. TẠO DềNG TẾ BÀO MANG ADN TÁI TỔ HỢP
5. Ứng dụng trong lĩnh vự cy học
ạ/ Cụng nghệ ADN tỏi tổ hợp trong việc chẩn ủoỏn bệnh di truyền
Việc chẩn ủoỏn cỏc bệnh di truyền thật sựủó ủược cỏch mạng húa bởi cỏc kỹ thuật thao tỏc gen. Hiện nay cú khoảng 4000 bệnh cú nguồn gốc di truyền ủó ủược xỏc ủịnh, và nhiều bệnh trong sốủú ủó ủược nghiờn cứu rộng rói bằng cỏc kỹ thuật phõn tớch phả hệ của quỏ khứ. Nhưng ngày nay chỳng ta ủó cú những phương tiện ủể phỏt hiện cỏc khuyết tật di truyền bằng cỏch phõn tớch cỏc mẫu ADN. Một trong những phỏt triển quan trọng là việc sử dụng sự ủa hỡnh của chiều dài cỏc ủoạn cắt (restriction fragment length polymorphisms – RFLPs) như cỏc dấu chuẩn di truyền. RFLP là sự khỏc biệt về chiều dài cỏc ủoạn bị cắt một cỏch ủặc hiệu bởi enzyme giới hạn khi ADN ủược xử lý bằng enzyme nàỵ Chỳng ủược tạo ra khi ADN cú nhiều ủiểm ủược nhận biết và bị cắt bởi bởi enzymẹ Một ủột biến ủiểm cú thể làm mất hoặc thờm một ủiểm cắt của enzyme giới hạn, trong khi việc xen ủoạn hoặc mất ủoạn cú thể làm thay ủổi vị trớ tương ủối của cỏc ủiểm giới hạn. Nếu RFLP nằm giữa hoặc kề sỏt locus của một gen mà nú gõy ra một bệnh thỡ thường cú thể theo dừi gen khuyết tật bằng cỏch nhỡn vào RFLP, dựng kỹ thuật Southern blot cựng với mẫu dũ dựng ủể lai với vựng ADN mà ta quan tõm. Kỹ thuật này ủó giỳp xỏc ủịnh ủược vị trớ của nhiều gen trờn nhiễm sắc thể.
Ngoài phộp phõn tớch RFLP, cỏc mẫu dũ oligonucleotid cú thể ủược tổng hợp và dựng ủể phỏt hiện cỏc ủột biến trong gen ủặc thự, nếu khuyết tật của gen ủó biết. Dựng cỏc mẫu dũ thớch hợp trong những ủiều kiện lai chớnh xỏc cú thể phỏt hiện ủược những khuyết tật nhưủoạn xen, ủoạn khuyết và cả những ủột biến ủiểm.
b./ Sản xuất vacxin tỏi tổ hợp trong y học
Trong y học, vacxin ủược sử dụng ủể phũng ngừa cỏc bệnh truyền nhiễm do virus và vi khuẩn gõy rạ Ngoài những vacxin truyền thống như vacxin nhược ủộc, vacxin vụ hoạt và vacxin peptid miễn dịch, ngày nay, cựng với sự phỏt triển của cụng nghệ di truyền, vacxin tỏi tổ hợp gen phõn tửủược tạo ra bằng cỏch ghộp hay nạp gen khỏng nguyờn của ủối tượng gõy bệnh vào một vi sinh vật nào ủú. Vi sinh vật này sinh sản rất nhanh và sản xuất ra cỏc phõn tử khỏng nguyờn. Cỏc khỏng nguyờn này ủược tỏch chiết và tinh sạch làm vacxin. Bằng con ủường này, ngày nay ủó sản xuất ủược hàng loạt cỏc vacxin tỏi tổ hợp như protein VP1 từ virus bệnh lở mồm long múng (FMIDV), tiểu ủơn vị B toxin cholera, glycoprotein D từ Herpes simplex virus 1 (HSV 1), khỏng nguyờn bề mặt của virus viờm gan B và glycoprotein của HIV…
c./ Liệu phỏp gen
Liệu phỏp gen là tập hợp cỏc biện phỏp ủể sử dụng cỏc gen cần thiết (cũn gọi là gen liệu phỏp) nhằm mục ủớch chữa bệnh cho con ngườị
Hỡnh 8.14. Sơ ủồ mụ tả liệu phỏp gen
Liệu phỏp gen ủược sử dụng trong ủiều trị cỏc bệnh về rối loạn di truyền và cỏc bệnh nhiễm trựng. Cho ủến nay, bằng liệu phỏp gen, người ta ủó chữa ủược một số bệnh như: Bệnh thiếu hụt miễn dịch tổ hợp trầm trọng – SCID, bệnh ung thư, bệnh thiếu mỏu hồng cầu lưỡi liềm, bệnh xơ nang, HIV/AIDS, và một số bệnh khỏc như bệnh teo cơ DMD, bệnh mỏu khú ủụng, bệnh rối loạn chuyển húa cholesterol gia ủỡnh di truyền ...
CÂU HỎI ễN TẬP CHƯƠNG 8
1. enzyme giới hạn là gỡ? Cỏc ủặc tớnh của enzyme giới hạn. Vai trũ của enzyme giới hạn trong tự nhiờn là gỡ?
2. Hóy phõn loại và trỡnh bày chức năng của cỏc loại enzyme sử dụng trong kỹ thuật di truyền
3. Cỏc loại tế bào vật chủ thường ủược sử dụng trong kỹ thuật ADN là gỡ? 4. Hóy nờu cỏc phương thức chuyển ADN vào tế bào vật chủ? Việc lựa chọn
phương thức chuyển phải dựa trờn những yếu tố nàỏ
5. Hóy phõn biệt cỏc loại vector tham gia vào kỹ thuật ADN tỏi tổ hợp.
6. Hóy trỡnh bày cỏc con ủường thu nhận AND. Đối với mục ủớch thu nhận AND ủể
tạo AND tỏi tổ hợp nhằm thu nhận sinh khối protein (vớ dụ Insulin) thỡ con ủường nào là ưu việt nhất? vỡ saỏ
7. Trỡnh bày thao tỏc tỏch dũng gen.
8. Phõn tớch và cho vớ dụ minh họa về những ứng dụng của kỹ thuật ADN tỏi tổ hợp. 9. Phõn tớch tỡnh hỡnh ứng dụng kỹ thuật ADN tỏi tổ hợp trong lĩnh vực Cụng nghệ
sinh học trờn thế giới và ở Việt Nam.
10.Phõn tớch tớnh an toàn của thực phẩm chuyển gen.
11.Phõn tớch ảnh hưởng của cõy trồng chuyển gen ủối với ủa dạng sinh học và mụi trường.
Mục lục
Nội dung Trang
Ch−ơng I: Các đại phân tử và liên kết hoá học
I Cấu trúc và chức năng của protein 1
Ii Axit nucleic 4
Iii Saccharide 15
Ch−ơng II: quá trình tái bản adN
I Các thành phần tham gia vào quá trình tái bản ADN 18 Ii Các nguyên tắc cơ bản trong sao chép ADN 20 Iii Các hình thức tái bản ở các ADN khác nhau 27
Ch−ơng III: quá trình phiên mã
I Các thành phần tham gia vào quá trình phiên mã 36
Ii Các pha của quá trình phiên mã 41
Iii Các sự kiện sau phiên mã 46
Ch−ơng IV: Dịch mã - sinh tổng hợp protein
I Mã di truyền 55
Ii Các yếu tố tham gia vào quá trình dịch mã 57 Iii Quá trình dịch mã - sinh tổng hợp protein 59
Ch−ơng V: đột biến gen- sữa chữa đột biến- tái tổ hợp và ung th−
I Đột biến tự phát 68
Ii Đột biến cảm ứng 71
Iii Sữa chữa các sai hỏng trên ADN 73
Iv Tái tổ hợp 77
V Tầm quan trọng của tái tổ hợp trong tự nhiên 81
Ch−ơng VI: Điều hoà biểu hiện của gen
I Cơ chế điều hoà biểu hiện của gen ở prokaryote 88 Ii Điều hoà biểu hiện của gen ở eukaryote 95
Chương VII: CÁC KỸ THUẬT SINH HỌC PHÂN TỬ
I Bản ủồ cỏc ủiểm giới hạn 110
III Kỹ thuật blotting 112
IV Giải trỡnh tự ADN 114
V Kỹ thuật nhõn AND ủặc hiệu 116
VI Điện di trờn gel 119
Ch−ơng VII: Tách dòng gen
I Các loại enzyme tham gia vào quá trình tách dòng gen 122
II Các loại vector và vật chủ 125
Iii Ph−ơng pháp thu nhận gen và gắn gen vào vector 129
Iv Tạo dòng tế bào mang AND tái tổ hợp 131