b) Biểu hiện của gen mong muốn
2.2.2 Chuyển gen tạo các động, thực vật có năng suất chất lượng cao 1 Động vật chuyển gen
Chuột chuyển gen là động vật mô hình sử dụng trong nghiên cứu phục vụ y học như tác dụng của thuốc, miễn dịch, cấy ghép tạng, tìm hiểu cơ chế gây bệnh, các biện pháp gen…
Ngoài ra còn sử dụng một số động vật như bò, cừu, cá …Chuyển gen thể hiện những tính trạng mong muốn như chất lượng thịt và sữa tốt, sản lượng lông tăng cao, tăng trưởng nhanh…
Nhân bản thành công lợn mang gien người
Con lợn nhân bản mang gien người
Các nhà khoa học Hàn Quốc vừa nhân bản thành công một con lợn mang gien người. Đây là một bước tiến lớn trong nỗ lực cấy ghép nội tạng lợn cho người mà không gây biến chứng.
Theo TS Park Kwang-Wook, trưởng nhóm nghiên cứu, những con lợn nhân bản này đã được chuyển gien để mang gien HLA-G của người. Gien HLA- G sẽ giúp cơ quan nội tạng của lợn có cơ hội được chấp nhận cao hơn nếu được ghép cho người.
Nhóm nghiên cứu đã nhân bản lợn bằng cách lấy tế bào từ một con lợn lùn (loại lợn này được sử dụng để tạo cơ quan cấy ghép). Tiếp đến, họ tiêm gien HLA-G vào tế bào rồi cấy tế bào vào tử cung của một con lợn cái. Kết quả là 5
con lợn chào đời bằng phương pháp mổ đẻ song chỉ có một con sống sót. Đào thải miễn dịch là một trở ngại lớn trong cấy ghép nội tạng cho người. Hệ miễn dịch của người tấn công các cơ quan được cấy ghép bởi nó coi những cơ quan này là kẻ xâm nhập. Thường thì tiến trình đó được khống chế bằng cách cho bệnh nhân uống thuốc chống thải ghép. Theo nhóm nghiên cứu, các tế bào từ con lợn nhân bản nói trên sẽ làm giảm 60-70% sức mạnh tiêu diệt cơ quan cấy ghép của các kháng thể người.
Con lợn đầu tiên mang gien HLA-G trên thế giới là sản phẩm của sự hợp tác giữa Công ty MGenbio và Viện nghiên cứu chăn nuôi quốc gia Hàn Quốc. Nhóm nghiên cứu cho rằng cần phải tiếp tục nghiên cứu để bổ sung thêm 3-5 gien miễn dịch nữa thì mới có thể làm cho cơ quan của lợn thực sự phù hợp với người.
2.2.2.2 Thực vật chuyển gen
Thực vật chuyển gen thể hiện những tính trạng mong muốn như có năng suất cao, có tính chống chịu sâu bệnh hay điều kiện môi trường (hạn, mặn…) khắc nhiệt. Những gen quy định tính trạng này được phân lập từ vi sinh vật hay thực vật khác loài và được đưa vào tế bào thực vật chủ yếu thông qua
Agrobacterium tumerfaciens. Ví dụ, các gen cry quy định tính kháng côn trùng sâu bệnh phân lập từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis được chuyển vào nhiều loài thực vật như bông, thuốc lá, khoai tây … tạo nên các giống có tính chống chịu sâu bệnh cao.
Khoai tây chứa vắc-xin.
Khoai tây chuyển đổi gien (GM), chứa vắc-xin ngừa viêm gan B, đã thúc đẩy thành công khả năng miễn dịch trong các cuộc thử nghiệm lâm sàng đầu tiên. Trong nghiên cứu, hơn 60% tình nguyện viên ăn khoai tây GM, tương đương ba liều vắc xin. Kết quả là cơ thể họ tạo thêm một lượng lớn kháng thể chống lại virus. Tình nguyện viên ăn khoai tây bình thường không sinh thêm kháng thể. Tuy nhiên, do những người ăn sống khoai tây GM đã được tiêm vắc- xin viêm gan B thông thường nên vắc-xin khoai tây chỉ tăng cường khả năng miễn dịch của họ.Để tạo vắc-xin trong khoai tây, nhóm nghiên cứu do Charles Arntzen thuộc ĐH Arizona (Mỹ) đứng đầu đã bổ sung vào cây khoai tây thông thường một protein của virus viêm gan B. Khi con người ăn khoai tây này, protein sẽ giúp hệ miễn dịch nhận ra và tiêu diệt mọi virus viêm gan B trong tương lai.
Theo Arntzen, biến thực phẩm thành nguồn vắc-xin rẻ tiền rất hữu ích đối với các nước nghèo vì không phải bỏ ra nhiều chi phí bảo quản lạnh hoặc mua kim tiêm. Tuy nhiên, điều không may là các nhà phát triển dược phẩm đang từ bỏ việc bào chế vắc-xin trong các loại thực phẩm cơ bản chẳng hạn như chuối, cà chua và khoai tây. Nguyên nhân là họ lo ngại khả năng thực phẩm chứa vắc- xin có thể bị lẫn vào thực phẩm trong siêu thị hoặc cửa hàng. Nếu điều này xảy ra, hậu quả sẽ khôn lường.
Thay vào đó, các nhà bào chế thuốc đang tập trung vào sản xuất vắc-xin trong lá cây ăn được song thực vật đó không được bán làm thực phẩm. Nhóm nghiên cứu của Arntzen đang điều tra một số thực vật và hứa hẹn nhất là
Nicotiana benthamiana, họ hàng của cây thuốc lá. Lá được thu hoạch, rửa sạch, nghiền rồi ướp lạnh-sấy khô để bảo quản trước khi đóng vào các viên con nhộng. Ướp lạnh- sấy khô có nghĩa là vắc-xin tồn tại trong thời tiết nóng, không cần bảo quản lạnh giống như vắc-xin thông thường. Ngoài ra, đóng vắc-xin thành viên
giới (WHO) cho biết: ""Chúng tôi rất quan tâm tới phương pháp bào chế vắc-xin dạng này và kết quả rất hứa hẹn. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ liệu vắc-xin có an toàn và hiệu quả đối với người hay không. Số người không phản ứng với vắc-xin trong thực vật chuyển gien cao hơn nhiều so với vắc-xin thông thường.
Lúa chuyển gen được áp dụng nhờ kỹ thuật ADN tái tổ hợp.
Lai tạo giống lúa giàu chất dinh dưỡng từ công nghệ gen
Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long vừa công bố đã nghiên cứu ứng dụng thành công công nghệ chuyển nạp gen tạo ra giống lúa mới giàu vi chất dinh dưỡng từ 3 giống lúa IR64, MTL250 (indica) và Taipei 309
Như vậy, lần đầu tiên ở Việt Nam, các nhà khoa học ở Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long đã tạo bước đột phá khi ứng dụng thành công tạo ra giống lúa giàu vi chất dinh dưỡng, ưu việt hơn so với các giống lúa truyền thống.
Tiến sĩ Trần Thị Cúc Hòa, Trưởng Bộ môn Công nghệ sinh học của Viện, cho biết đặc tính ưu điểm vượt trội của giống lúa mới này là có hàm lượng cao các vi chất như Vitamine A, E, chất sắt, kẽm - những vi chất rất cần thiết đối với con người. Ngoài ra, dòng lúa biến đổi gien còn gia tăng đáng kể chất oryzanol - chất quan trọng hơn cả vitamin E có tác dụng chống ôxy hóa, giúp làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu.
Dòng lúa biến đổi gen này còn có các ưu điểm kháng sâu bệnh, đảm bảo tính an toàn sinh học, dễ trồng, có thể đưa vào sản xuất lúa hàng hoá vì chúng
khắc phục được những khiếm khuyết về tính không ổn định thường gặp ở cây biến đổi gien.
Theo Giáo sư-Tiến sĩ Bùi Chí Bửu, Viện trưởng Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long, trước mắt giống lúa này sẽ được ứng dụng ở các vùng sâu, vùng xa, các tỉnh thành trong khu vực và cả nước, giúp tăng chất lượng bữa ăn hàng ngày trong cộng đồng chứ chưa
TÓM LẠI
Tóm lại, CNSH mà đỉnh cao là CNSH hiện đại đã và đang ngày càng tỏ ra thực sự có ý nghĩa đối với con người
Nhận thức được tầm quan trọng có tính chiến lược của CNSH đối với sự phát triển kinh tế - xã hội, giờ đây, hầu như mọi quốc gia trên thế giới đều đã dành những khoản kinh phí rất lớn để đầu tư cho việc nghiên cứu - phát triển lĩnh vực này. Những năm gần đây, trên thế giới, càng ngày có nhiều các trường đại học, viện nghiên cứu, các trung tâm nghiên cứu - phát triển, các phòng thí nghiệm về CNSH được nâng cấp và lập mới, với các trang thiết bị tiên tiến nhất, hiện đại nhất; Đã có hàng ngàn kỹ sư, thạc sĩ, tiến sỹ có trình độ cao, tay nghề vững được đào tạo mỗi năm, bổ sung kịp thời cho đội ngũ cán bộ làm công tác nghiên cứu - phát triển lĩnh vực CNSH. Cùng với sự phát triển như vũ bão của nhiều ngành khoa học, sự trợ giúp của các trang thiết bị nghiên cứu hiện đại và xu hướng hội nhập, quốc tế hoá, toàn cầu hoá, hẳn là loài người sẽ có thể tiến hành dễ dàng hơn, nhanh chóng hơn những nghiên cứu, thử nghiệm về lĩnh vực CNSH ở qui mô rộng lớn hơn, phức tạp hơn. Đó là điều khẳng định. Và điều đó cho phép chúng ta hoàn toàn có thể tin tưởng vào triển vọng phát triển và những đóng góp tích cực hơn nữa của CNSH cho cuộc sống loài người trong tương lai không xa …