Đang tải... (xem toàn văn)
Trong những cố gắng không ngừng của con người trong việc nâng cao sức khoẻ, sự tiến bộ của nền khoa học hiện đại bao gồm công nghệ gene và công nghệ chuyển gene đã phát hiện ra những liệu pháp gene mới dựa trên việc sản xuất protein tái tổ hợp có trong sữa của bò chuyển gene. Phương pháp này cung cấp một nguồn protein an toàn, có giá trị cao và không thể sản xuất bằng các phương pháp khác. Chuyển gene là việc di chuyển các gene từ cấu trúc di truyền ban đầu gọi là thể cho (donor) tới một cấu trúc di truyền khác có khả năng dung nạp gene đó gọi là thể nhận (recipient) thông qua một vector, một phương tiện kỹ thuật hay bằng các kích thích là các nhân tố chuyển gene như nhân tố sinh học, lísinh, hoá sinh, hoặc bằng cách tự vận động của gene. Đây là một trong những kỹ thuật phức tạp nhất và cũng hứa hẹn mang lại lợi ích to lớn nhất của kỹ thuật di truyền. Động vật chuyển gene là những con vật mang những gene lạ (khác loài hoặc những gene tái tổ hợp) mà những gene này được đưa vào hệ gene của nó có chủ ý dưới sự can thiệp của con người. Gene chuyển phải được di truyền theo mô hình của Menden và cho phép tạo ra một đàn gia súc theo các phương pháp lai tạo truyền thống.
TRƯỜNG ĐHKT Y-DƯỢC ĐÀ NẴNG BỘ MƠN HĨA - SINH BÀI TIỂU LUẬN ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG VẬT CHUYỂN GENE GVHD: Trần Thị Lệ Quyên Nhóm thực hiện: Nhóm Lớp: ĐH YĐK3A Đà Nẵng, ngày 30 tháng năm 2018 BỘ Y TẾ KHOA KHOA HỌC CƠ BẢN TRƯỜNG ĐHKT Y-DƯỢC ĐÀ NẴNG BỘ MƠN HĨA - SINH BÀI TIỂU LUẬN ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG VẬT CHUYỂN GENE GVHD: Trần Thị Lệ Quyên Nhóm thực hiện: Nhóm Lớp: ĐH YĐK3A Hoàng Thị Anh Lê Tống Bảo Anh Võ Trần Châu Anh Nguyễn Minh Châu Võ Văn Chiến Trần Thị Ánh Diệu Trương Thị Phương Dung Phan Trần Mỹ Duyên Phan Phú Độ 10 Nguyễn Thiện Đức Nguyễn Thị Hồng Gấm 12 Trần Thị Minh Hải 13 Đặng Thị Mỹ Hạnh 14 Nguyễn Thị Hậu 15 Bùi Thị Như Hiền 16 Lê Thị Thu Hiền 17 Nguyễn Duy Hiển 18 Bùi Thị Thu Hiếu 19 Nguyễn Minh Hiếu 20 Trần Văn Hiếu 11 LỜI MỞ ĐẦU Trong cố gắng không ngừng người việc nâng cao sức khoẻ, tiến khoa học đại bao gồm công nghệ gene công nghệ chuyển gene phát liệu pháp gene dựa việc sản xuất protein tái tổ hợp có sữa bò chuyển gene Phương pháp cung cấp nguồn protein an tồn, có giá trị cao sản xuất phương pháp khác Chuyển gene việc di chuyển gene từ cấu trúc di truyền ban đầu gọi thể cho (donor) tới cấu trúc di truyền khác có khả dung nạp gene gọi thể nhận (recipient) thông qua vector, phương tiện kỹ thuật hay kích thích nhân tố chuyển gene nhân tố sinh học, lí-sinh, hố- sinh, cách tự vận động gene Đây kỹ thuật phức tạp hứa hẹn mang lại lợi ích to lớn kỹ thuật di truyền Động vật chuyển gene vật mang gene lạ (khác loài gene tái tổ hợp) mà gene đưa vào hệ gene có chủ ý can thiệp người Gene chuyển phải di truyền theo mơ hình Menden cho phép tạo đàn gia súc theo phương pháp lai tạo truyền thống Sử dụng động vật biến đổi gene có hàng loạt ưu điểm, là: chúng có khả sinh sản để tạo hệ động vật chuyển gene tiếp theo; khả sản xuất linh động, sản lượng chúng phụ thuộc vào số lượng vật sản xuất; chúng có khả tự trì nguồn nguyên liệu lượng cho thân chúng; hầu hết sản phẩm thuốc chế tạo từ vật nuôi, sản phẩm tạo tiện lợi dạng sữa.Ở động vật, nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc nâng cao suất nuôi trồng, tạo hệ động vật mới, có thêm số tính trạng chống chịu bệnh tật, cho suất cao hơn, nhiều trứng hơn, tỷ lệ nạc cao Hơn nữa, động vật chuyển gene có khả sản xuất loại protein quý mà người cần trị liệu 6 Kể từ năm 1970, nhà khoa học chuyển gene lạ vào vi khuẩn bắt biểu gene Tuy nhiên, protein phục vụ cho nhu cầu người ngày đòi hỏi phức tạp thể vi khuẩn không biểu cần đến động vật chuyển gene Sản phẩm thành công người sản xuất sản phẩm sinh học thông qua chuyển gene Insulin Hoc môn sinh trưởng vào vi khuẩn E.coli (1982 1987) Năm 1998 có khoảng 1% dược phẩm protein tổng hợp tái tổ hợp trị giá tới 12 tỷ USD Người ta dự tính cần 600 bò chuyển gene cung cấp đủ nhu cầu giới dược phẩm loại protein (ví dụ human serum albumin cho điều trị bỏng) Động vật chuyển gene nghiên cứu nhằm mục đích: Nghiên cứu gene gây bệnh gene gây loạn dưỡng tim, ung thư, tự miễn dịch, hồng cầu lưỡi liềm Dùng phương pháp chuyển gene để tạo động vật thí nghiệm mà bị loại bỏ khố gene để xác định chức gene Tạo loại protein, hóc mơn, yếu tố sinh trưởng dùng trị liệu Thay đổi cấu trúc giải phẫu, sinh lý quan, nội tạng ( đưa số gene mới, loại bỏ số gene) nhằm phục vụ mục đích cấy ghép nội tạng Bải tiểu luận “Ứng dụng động vật chuyển gene” hướng đến việc trình bày phân tích quy trình chuyển gene số ứng dụng thành tựu khoa học động vật chuyển gene liên hệ đến số vấn đề nhận thức tương lai Bài tiểu luận có sử dụng phương pháp phân tích, tổng hợp, tổng kết thực tiễn từ nguồn tài liệu,…để góp phần làm rõ nét ứng dụng động vật chuyển gene 7 Bài tiểu luận chia làm chương: Chương I: Khái niệm kỹ thuật chuyển gene quy trình tiến hành chuyển gene Chương II: Liên hệ thực tiễn ứng dụng, thành tựu số vấn đề tương lai động vật chuyển gene Bài tiểu luận hồn thành đơi thiếu sót, phân tích chưa sâu sắc, chúng em mong nhận bổ sung đóng góp ý kiến q thầy Chúng em xin chân thành cảm ơn Nhóm – ĐH YĐK03A MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………………………………1 CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM KỸ THUẬT CHUYỂN GENE VÀ QUY TRÌNH TIẾN HÀNH CHUYỂN GENE.………………………………………………….… Khái niệm………………………………………………………………………….5 Phương thức tiến hành………………………………………… ………………5 CHƯƠNG II: LIÊN HỆ THỰC TIỄN VỀ ỨNG DỤNG, THÀNH TỰU VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG TƯƠNG LAI CỦA ĐỘNG VẬT CHUYỂN GENE………………………………………………………………… …………12 Ứng dụng thành tựu khoa học…………………………………12 a Ứng dụng………………………………………………………………12 b Thành tựu khoa học……………………………………………12 Triển vọng tương lai……………………………………………….15 Một số vấn đề nhận thức tương lai……………………………… 19 KẾT LUẬN…………………………………………………………………………… 21 CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM KỸ THUẬT CHUYỂN GENE VÀ QUY TRÌNH TIẾN HÀNH CHUYỂN GENE I.Khái niệm: -Kỹ thuật chuyển gene kỹ thuật đưa gene hay nhiều gene lạ thiết kế dạng DNA vào tế bào vật chủ làm cho gene lạ tồn plasmid tế bào chủ gắn gene tế bào chủ, tồn tái với gene tế bào chủ Gene lạ tế bào chủ hoạt động tổng hợp protein đặc hiệu, gây biến đổi đặc điểm có làm xuất đặc điểm chuyển gene (http://giamdinhadn.vn/ky-thuat-chuyen-gene/) -Động vật chuyển gene động vật có gene ngoại lai (gene chuyển) xen vào DNA geneome Gene ngoại lai phải truyền lại cho tả tế bào, kể tế bào mầm Việc chuyển gene ngoại lai vào động vật thành công gene di truyền lại cho hệ (https://voer.edu.vn/m/cong-nghechuyen-gene-o-dong-vat-khai-niem /87efadd9) II Phương thức tiến hành: Bước 1: Tách chiết, phân lập gene mong muốn tạo DNA tái tổ hợp Một gene ngoại lai trước chuyển vào geneome tế bào vật chủ để tạo động vật chuyển gene phải phân lập tinh chế hay nói cách khác phải tạo dòng Các cơng cụ sử dụng để tạo dòng bao gồm enzyme đặc biệt có hoạt tính cắt nối DNA (enzyme hạn chế ligase), mẫu dò (probe), vector tế bào vật chủ Tế bào vật chủ thường sử dụng tế bào vi khuẩn E.coli vector thường sử dụng plasmid Các đặc tính cần thiết vector: - Có khả chép tích cực độc lập tế bào vật chủ; Vector phải có kích thước nhỏ tốt để thu nhận ADN ngoại lai có kích thước tối đa; 10 - Vector phải cho phép phát dễ dàng so với tế bào không mang vector (thường kháng kháng sinh sản sinh enzyme b- - gallactosidase); Vector phải có khả tồn tế bào chủ nhiều hệ; Vector phải có vị trí nhận biết (tồn vị trí cho enzyme giới hạn, nhiều loại enzyme tốt) Việc tách chiết gene riêng lẻ phức tạp DNA mẫu chứa hàng triệu gene Do để thực điều này, DNA mẫu chứa gene mong muốn vector plasmid phải cắt loại enzyme hạn chế Các đoạn DNA mẫu sau cắt có mang gene mong muốn xen vào vector plasmid đầu đoạn DNA mẫu đầu vector plasmid nối với nhờ ligase tạo thành plasmid tái tổ hợp Sau plasmid tái tổ hợp biến nạp vào tế bào vi khuẩn E.coli tế bào vi khuẩn tiến hành sinh trưởng Vào thời điểm này, tế bào vi khuẩn chứa plasmid mang gene mong muốn phát mẫu dò Chúng ni cấy mơi trường thích hợp để sinh trưởng phát triển tạo hàng triệu vector chứa gene Vector chứa gene tách khỏi tế bào vi khuẩn gene mong muốn tách chiết Phương pháp tạo hàng triệu gene mong muốn mà không bị nhiễm gene khác Gene chuyển có nguồn gốc từ geneome chứa đoạn exon mã hoá đoạn intron khơng mã hố Bước 2: Tạo tổ hợp gene chuyển biểu tế bào động vật Ðể tạo tổ hợp gene chuyển biểu tế bào động vật, vùng chức khác gene có nguồn gốc từ lồi khác kết hợp lại với ống nghiệm cách sử dụng enzyme hạn chế ligase Tất 11 thành phần gene tách chiết tái tổ hợp để tạo thành cấu trúc gene chuyển biểu Ở đầu cấu trúc đầy đủ sửa đổi cách bổ sung trình tự polylinker chứa số vị trí nhận biết enzyme hạn chế khác Trình tự polylinker cho phép xen vào cấu trúc vector để kiểm tra tạo dòng Gene chuyển kèm với trình tự khơng mã hố có vai trò điều hồ biểu gene Các yếu tố điều hồ nằm đoạn intron Yếu tố điều hoà gần đầu 5’ gene promoter, có vai trò định việc điều hoà biểu gene Sự biểu gene xảy tất mô thể (không đặc hiệu) mơ đặc biệt Hay nói cách khác gene cấu trúc muốn hoạt động để biểu protein mà qui định hệ thống tế bào định phải có promoter thích hợp với hệ thống mà hoạt động Promoter tế bào động vật có nguồn gốc từ động vật methallothionein (MT), thymidine kinase, ß-actin, amylase, insulin, ß- lactoglobulin, adiposite P2 từ virus động vật Simian virus (SV40), Rous sarcoma virus (RSV)… Một yếu tố điều hoà khác yếu tố tăng cường (enhancer), có chức tăng cường biểu gene, không phụ thuộc vào vị trí định hướng gene Ðầu 3’ gene phải mang trình tự poly-A để đảm bảo thích hợp cho q trình phiên mã dịch mã Bước 3: Tạo sở vật liệu biến nạp gene Ở động vật có vú giai đoạn biến nạp gene thích hợp trứng giai đoạn tiền nhân (pronucleus), giai đoạn mà nhân tinh trùng trứng chưa dung hợp (fusion) với Ở giai đoạn tổ hợp gene lạ có hội xâm nhập vào 12 geneome động vật nhờ tái tổ hợp DNA tinh trùng trứng Do tế bào phôi chưa phân chia phân hoá nên tổ hợp gene lạ biến nạp vào giai đoạn có mặt tất tế bào kể tế bào sinh sản động vật trưởng thành sau Ðối với động vật có vú, trứng chín thu nhận phương pháp sử dụng kích dục tố theo chương trình xây dựng cho lồi phương pháp ni cấy trứng ống nghiệm Sau thụ tinh nhân tạo để tạo trứng tiền nhân Bước 4: Chuyển gene vào động vật Tổ hợp gene ngoại lai chuyển vào tế bào nhận theo nhiều cách khác như, phương pháp bao gồm: Vi tiêm (microinjection): phương pháp sử dụng thiết bị vi thao tác cực nhạy với vi kim thực kính hiển vi để tiêm đoạn ADN dịch tiêm vào phôi non động vật Chuyển gene sử dụng tế bào gốc(stem cell): Các tế bào phôi giai đoạn 16-32 tế bào tế bào đa (totipotent) nghĩa phân hóa thành loại mơ Người ta tiến hành nuôi cấy biến nạp gene vào tế bào cách nhiễm với vector virus Sau chọn tế bào biến nạp gene lạ người ta đưa vào phôi khác giai đoạn phôi nang để tạo động vật chuyển gene thể khảm Tỉ lệ phôi sống sót sau thao tác cao (80%), số 90% biểu tính trạng Tiếp theo, người ta lai tạo qua đời để thu động vật đồng hợp tử tính trạng mà ta chuyển vào Chuyển gene súng bắn gene (gene gun): biện pháp chuyển gene xuất cuối năm 1980 Biện pháp sử dụng hạt bụi volfram bụi vàng trộn lẫn ADN (tổ hợp gene cần chuyển) bắn vào khối mô, tổ chức cần 13 nhận nhờ áp lực khí helium (3500 psi) Đây biện pháp chuyển gene có nhiều ưu điểm hiệu quả, Việt nam có số quan nghiên cứu áp dụng kỹ thuật Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện Công nghệ sinh học kỹ thuật chủ yếu tiến hành mô thực vật Phương pháp xung điện (electroporation): Phương pháp tạo cho màng sinh học dễ thấm dễ dung hợp nhờ kích thích điện trường Một yếu tố khác là, xung điện tạo lỗ thủng nhỏ bề mặt màng tế bào, nhờ nhiều loại plasmid chuyển qua Phương pháp có hiệu cao, phù hợp cho việc biến nạp với số lượng lớn tế bào Tuy nhiên tỷ lệ tế bào chết nhiều loại tế bào cần đòi hỏi biện pháp tiền xử lý thích hợp Qua trung gian virus(virus mediated): biện pháp chuyển gene đặc hiệu để chuyển gene vào đối tượng nhận Nguyên lý phương pháp đơn giản Khi xâm nhập vào tế bào vật chủ, virus thường chuyển đoạn gene vào tế bào chủ bắt tế bào chủ phải tổng hợp nguyên vật liệu cho Phương pháp mở triển vọng thách thức khoa học để điều khiển lợi dụng đặc điểm có lợi để sửa chữa khuyết tật di truyền liệu pháp gene Chuyển gene sử dụng trung gian virus (retrovirus- loại virus khơng gây bệnh) có lợi không làm thay đổi hoạt động gene cũ thể gây nên mối nghi ngại việc tạo virus mới, lan truyền thành phần virus để tạo loại virus mạnh hơn, nguy hiểm Chuyển qua trung gian tinh trùng (sperm mediated): phương pháp chuyển gene sử dụng tinh trùng ủ với liposome có chứa ADN plasmide dùng thụ tinh nhân tạo Phương pháp thực thành công thỏ Phương pháp nghiên cứu áp dụng chuyển gene lợn, nhằm tạo nguồn quan, tổ chức phục vụ cho cấy ghép 14 Bước 5: Nuôi cấy phôi ống nghiệm (đối với động vật bậc cao) Tế bào trứng tiền nhân sau vi tiêm nuôi cấy ống nghiệm để phát triển đến giai đoạn phôi dâu (morula) túi phôi (blastocyst) Ở giai đoạn màng (pellucida) bị bong phôi làm tổ Những phơi cấy chuyển vào nhận gây chửa giả (pseudopregnant) để phát triển thành cá thể Ðối với động vật bậc thấp cá không cần giai đoạn Tuy nhiên cá, trứng sau thụ tinh màng thứ cấp (chorion) dày lên, dai dính gây trở ngại cho việc định vị xác mũi kim tiêm vào vị trí mong muốn để đưa DNA vào trứng Mặt khác giai đoạn phôi tế bào cá ngắn việc vi tiêm đòi hỏi nhiều thao tác tỉ mỉ xác Ðể khắc phục nhược điểm này, người ta tiến hành loại màng thứ cấp , kéo dài giai đoạn phôi 1-4 tế bào ấp nhân tạo phôi trần để tạo cá bột Bước 6: Kiểm tra động vật sinh từ phơi chuyển gene Ðể khẳng định động vật có chuyển gene lạ vào hay không, người ta phải kiểm tra xem gene lạ có xâm nhập vào máy di truyền động vật trưởng thành hay khơng sản phẩm gene lạ có tổng hợp hay không Ðối với vấn đề thứ người ta sử dụng phương pháp lai phân tử pha rắn (Southern blot, Northern blot ) PCR (phản ứng nhân gene sử dụng cặp mồi đặc hiệu để nhân đoạn gene chuyển Phương pháp PCR cho phép nhân nhanh (hàng triệu lần hai giờ) xác đoạn ADN riêng biệt) Ðối với vấn đề thứ hai, sản phẩm gene lạ đánh giá hai mức độ: phiên mã dịch mã Sản phẩm phiên mã đánh giá phương pháp RT – 15 PCR, sản phẩm dịch mã đánh giá phương pháp Western blot, ELISA kỹ thuật miễn dịch phóng xạ (RIA) để phát protein lạ động vật Theo dõi hệ sau động vật chuyển gene (F1, F2, F3, ) để xác định gene lạ có di truyền hay khơng Bước 7: Tạo nguồn động vật chuyển gene cách liên tục Sau kiểm tra thấy gene ngoại lai di truyền ổn định, tiến hành lai tạo chọn lọc để tạo dòng động vật chuyển gene Tài liệu tham khảo: http://voer.edu.vn/m/cong-nghe-tao-dong-vat-chuyen-gene/aea90baf https://text.xemtailieu.com/tai-lieu/tieu-luan-van-de-dong-vat-chuyen-gene118282.html CHƯƠNG II: LIÊN HỆ THỰC TIỄN VỀ ỨNG DỤNG, THÀNH TỰU VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG TƯƠNG LAI CỦA ĐỘNG VẬT CHUYỂN GENE I Ứng dụng thành tựu khoa học: Ứng dụng: 16 *Sản xuất insuline: -Bằng kỹ thuật tái tổ hợp DNA , người ta chuyển gene mã hóa insuline vào tế bào vi lhuaarn , ni cấy mơi trường thích hợp, vi khuẩn E.coli sinh tổng hợp loại peptide *Sản xuất interferone: -Interferone protein kháng thể hình thành tế bào bị nhiễm virus, giúp tế bào chống lại xâm nhiễm virus khác Chuyển vector tái tổ hợp vào E.coli , nuôi sinh khối vi khuẩn E.coli để thu interferone *Sản xuất hormone sinh trưởng người (HGH) *Chuyển gene áp dụng cho hợp tử phôi gia súc nhằm tăng cường khả chống bệnh cãi thiện giống nòi chung Thành tựu khoa học *Muỗi chống sốt rét Thông thường, muỗi côn trùng lan truyền nhiều loại bệnh nan y, có bệnh sốt xuất huyết sốt rét, riêng sốt rét hàng năm cướp triệu sinh mạng 300 triệu người khác bị nhiễm bệnh, nên chiến phòng chống sốt rét sốt xuất huyết người quan tâm hàng đầu Để ngăn ngừa bệnh sốt rét, nhóm chuyên gia ĐH Johns Hopkins Mỹ (JHU) Mỹ lai tạo thành công loại muỗi có khả kháng lại ký sinh trùng plasmodium không gây truyền bệnh sốt rét sau hệ lai tạo có khả kháng sốt rét tới 70% Ngoài khả kháng sốt rét, loại muỗi mang theo protein phát màu huỳnh quang xanh (GFP) làm cho mắt chúng có màu xanh biếc, giúp người phân biệt muỗi hoang với muỗi chuyển gene (GM) Muỗi GM mang theo gene gây 17 "đột tử" truyền lại cho cháu chúng, làm cho hậu duệ chúng chết trước đến tuổi trưởng thành sinh sản *Lạc đà chữa bệnh di truyền Các chuyên gia Trung tâm nghiên cứu sinh sản lạc đà Dubai (DCRC) thuộc Tiểu vương quốc Ả Rập thống thực dự án tham vọng tạo lạc đà chuyển gene có khả sản xuất protein dược phẩm mang sữa để sản xuất loại thuốc trị lại bệnh di truyền Sở dĩ lạc đà đưa vào tầm ngắm dự án vật có sức khỏe tốt, kháng nhiều bệnh thích ứng với mơi trường khắc nghiệt, dễ ni có sản phẩm cuối giá rẻ, hợp với nhiều thành phần xã hội Dự án tạo lạc đà GM khởi xướng từ năm 2003 đến năm 2009 lạc đà GM có tên Injaz đời, sau sản xuất mẻ sữa chữa bệnh Các nhà khoa học Dubai gọi giống lạc đà "đẳng cấp cao", tế bào đưa vào bảo quản ngân hàng, có khả sản xuất sữa "y học" môi trường xa mạc, nước nên chất lượng sữa cao mang dược tính lớn *Gà Các chuyên gia ĐH Hebren Jerusalem (Israel) tạo giống gà GM trụi lơng, có khả kháng lại bệnh cúm gia cầm Dù khơng có lơng lại có mào đỏ nên giống gà trơng ngộ nghĩnh xấu mã Đổi lại, có nhiều đặc tính ưu việt có hàm lượng calo thấp, lớn nhanh, thân thiện với môi trường, chịu nhiều loại bệnh, kể bệnh cúm gia cầm từ lọt lòng mẹ Đặc biệt gà khơng lơng có chất lượng thịt tuyệt vời, có lợi cho sức khỏe người dễ ni Nó lai tạo giống gà thông thường với gà trụi lông đầu cổ (Naked neck), nhiên giống gà lại có nhược điểm khơng chịu trùng, ký sinh trùng cắn không phối giống cánh khơng có lơng (http://suckhoedoisong.vn/5-dong-vat-chuyen-gene-chua-benh-n78171.html) 18 Sau thời gian dài nghiên cứu, nhà khoa học Anh lai tạo thành cơng gà có khả cho đời loại trứng có chứa thành phần ngăn ngừa bệnh ung thư cho người Hệ ADN gà bổ sung gene người để protein người tiết vào lòng trắng trứng hỗn hợp protein có chứa thành phần chữa bệnh giống dược phẩm mà người ta dùng chữa bệnh ung thư da loại bệnh khác Nói cụ thể trứng gà nói có chứa miR24, phân tử có khả trị khối u ác tính viêm khớp interferon b-1a người có tác dụng điều trị bệnh xơ cứng rải rác (http://nongnghiep.vn/10-thanh-tuu-sang-choi-linh-vuc-chuyen-genepost69298.html) *Lợn Hemoglobin thu từ lợn chuyển gene protein tạo thành công thu từ máu Điều mở hướng tìm nguồn máu thay cho người *Cừu Các nhà khoa học tạo cừu chuyển gene mà sữa chúng có chứa protein Lactoferrin có tác dụng chất kháng sinh *Dê Tạo dê chuyển gene mà máu chúng có chứa yếu tố antitrombine, glucoprotein có chức điều hồ đơng máu *Thỏ chuyển gene: -Năm 1985, cơng bố việc chuyển gene vào thỏ thành công -Năm 2001 , tạo thỏ chuyển gene phát ánh sáng màu lục tối - Còn có lồi thỏ chuyển gene người chuyển gene người lấy sữa vắt sữa quy mô công nghiệp công ty sinh học Phamging Hà Lan 19 -Sữa thỏ chứa gene người dùng để bào chế thành loại thuốc điều trị angioedema di truyền, bẹnh rối loạn máu gặp dẫn đến sưng phồng mô thể Sở dĩ người ta sử dụng động vật chuyển gene để sản xuất protein trị liệu protein có cấu hình đúng, đảm bảo hoạt tính cần thiết Sử dụng protein từ động vật chuyển gene an toàn sử dụng protein tách chiết từ mơ người nguy lây nhiễm bệnh Nếu khai thác sữa để tách protein khơng ảnh hưởng xấu tới sức khoẻ động vật sản xuất sữa Những loài sử dụng để thu nhận protein trị liệu gà, dê, cừu, thỏ, bò… Ngồi ra, y học, người ta tạo mơ hình động vật bị bệnh mơ hình động vật thăm dò (exploratory model) Đó động vật biến đổi gene, với biến đổi gene chưa biết chức chưa rõ ràng Đây mơ hình hữu ích nghiên cứu trình tế bào II Triển vọng tương lai: 1.Tạo động vật có tốc độ lớn nhanh, hiệu sử dụng thức ăn cao Trong hướng này,người ta tập trung chủ yếu vào việc đưa tổ hợp gene bao gồm gene cấu trúc hormone sinh trưởng promotor methallothionein vào động vật.Cho đến người ta đưa thành công gene vào thỏ,lợn cừu.Kết động vật không to lên chuột.Tuy nhiên Đức, trường hợp lợn chuyển gene hormone sinh trưởng lượng mỡ giảm đáng kể (giảm từ 28.55mm xuống 0.7mm) hiệu sử dụng thức ăn cao hơn.Ở Australia, lợn chuyển gene hormone sinh trưởng có tốc độ lớn nhanh đối chứng 17%, hiệu suất sử dụng thức ăn cao 30%.Các nhà khoa học 20 Granada(Houstonr,Texas) tạo bò chuyển gene tiếp nhận estrogene người human estrogene receptor) có tốc độ lớn nhanh.Các nhà khoa học thành công việc đưa hormone sinh trưởng insulin bò (bovine insulin like growth hormone ) để tạo giống gia súc thịt khơng dính mỡ Gần đây, Sutrave(1990) khám phá gene Ski, mà tác động gene protein tổng hợp mạnh, lượng mỡ lại giảm đáng kể.Phát mở triển vọng tạo giống lợn nhiều nạc, mỡ, hiệu suất sử dụng thức ăn cao 2.Tạo động vật chuyên sản xuất protein quý dùng y dược Đây hướng có nhiều triển vọng nhiều protein dược phẩm quý sản xuất qua đường vi sinh sinh vật bậc thấp, sinh vật k có hệ enzym để tạo protein có cấu tạo phức tạp Ý tưởng sử dụng tuyến sữa động vật bậc cao để sản xuất protein dược phẩm quý lần Clack(1987) đề xuất.Nội dung kĩ thuật gắn gene cấu trúc với β-lactoglobumin vào cừu, chuột.Clack thấy chúng biểu cao tuyến sữa 3.Tạo động vật chống chịu bệnh tật và thay đổi điều kiện môi trường Đến ta biết số gene có khả kháng bệnh chống chịu số điều kiện môi trường vật nuôi.Tiêm gene Mx vào lợn để tạo giống lợn miễn dịch với bệnh cúm Người ta thành công việc tiêm 21 gene IgA vào lợn, cừu, mở khả tạo giống vật nuôi miễn dịch với nhiều bệnh… 4.Nâng cao suất, chất lượng động vật cách thay đổi đường chuyển hóa thể động vật Trong hướng bật nghiên cứu nâng cao chất lượng sữa bò, sữa cừu cách chuyển gene lactose vào đối tượng quan tâm.Sự biểu gene điều khiển promotor tuyến sữa.Trong sữa động vật chuyển gene này, đường lactose bị thủy phân thành đường galactose đường glucose.Do người khơng quen uống sữa sử dụng sữa mà khơng cần q trình lên men.Mới đây, nhà khoa học(Brigid Borphy, 2003) chuyển thêm gene mã hóa β-casein (CSN2) kappa-casein (CSN3) bò vào nguyên bào sợi bò tạo bò huyển gene cho sữa có mức β-casein kappa-casein cao mức bình thường:hàm lượng β-casein tăng 8-10%, hàm lượng kappa-casein tăng gấp lần tỉ lệ kappa-casein so với β-casein tổng số thay đổi cách đáng kể.Hai loại casein protein chủ yếu sữa thành phần sữa đơng, chìa khóa sản xuất pho-mat sữa chua.Các protein quan trọng chúng làm cho sữa có lượng protein cao chứa nhiều nước 5.Tạo vật nuôi chuyển gene cung cấp nội quan cấy ghép cho người Các loài khác thử nghiệm làm nguồn quan cung cấp cho người.Đầu tiên linh trưởng bao gồm hắc tinh tinh thích hợp nhất.Nhưng sau nhận thấy lựa chọn tốt nhất.Các quan Linh trưởng bị loại thải sau cấy ghép.Linh trưởng loài bảo 22 giá đắt.Hơn nữa, Linh trưởng có nguy truyền bệnh cho người cao nhất.Cho nên ý tưởng sử dụng Linh trưởng làm nguồn quan cho người bị loại bỏ Lợn cho tốt Lồi có quan hệ gần gũi với người, ăn tạp quan có kích thước tương tự với người.Lợn khơng có quan hệ họ hàng gần gũi với người Linh trưởng nên khả di truyền bệnh cho người khơng dễ dàng.Hơn sản xuất lợn giống tiến hành điều kiện kiểm soát bệnh tật với giá thành thấp.Mặc khác, lợn sử dụng làm nguồn thức ăn phong phú cho người 6.Tạo động vật chuyển gene làm mơ hình nghiên cứu bệnh người Hơn 3000 bệnh di truyền người biết việc nghiên cứu nguyên nhân chủ yếu chúng quan tâm với mục đích để phát minh liệu pháp gene tế bào sinh dưỡng tìm phương pháp điều trị hiệu quả.Các dòng chuột nội phối đặc biệt di truyền kiểu hình mong muốn cách tự phát cung cấp mơ hình hữu ích cho việc nghiên cứu phát sinh bệnh người Sử dụng mơ hình chuột chuyển gene giúp nhà khoa học thấy vai trò gene phát triển tính nội cân động vật cách nhanh chóng hy vọng xác định vị trí chức gene người từ hiểu biết vị trí chức gene chuột 7.Tạo động vật chuyển gene làm mơ hình nghiên cứu chất độc học Động vật biến đổi gene để biểu triệu chứng bệnh người chế sinh học.Sử dụng động vật để theo dõi đánh giá kết điều trị người chế sinh học.Ví dụ nhà khoa học tạo khỉ chuyển gene làm mơ hình vật lí 23 (https://123doc.org/document/3498155-nhung-trien-vong-thach-thuc-cuacong-nghe-tao-dong-vat-chuyen-gene.htm) III Một số vấn đề nhận thức tương lai: Mặc dù động vật chuyển gene đóng vai trò quan trọng có số lo lắng quan niệm khác giá trị chúng Trong nghiên cứu, việc chuyển gene vào động vật phức tạp khả gây tác dụng phụ khó tiên đốn Tác động gây thiệt hại tăng lên từ kỹ thuật phẫu thuật sử dụng để thu nhận cấy lại phôi, tác động không đặc hiệu gây nên tổn thương gene nằm sát với khu vực DNA biến đổi Làm giảm khả thụ tinh thai cỡ hậu kỹ thuật Trong phần lớn trường hợp, đột biến tác động lớn đến trình chuyển hóa đặc biệt thụ quan tế bào mà khơng thực gây nên bệnh, khó chịu, đau đớn khuyết tật dị dạng động vật Các kiểm soát luật pháp giá trị động vật chuyển gene chặt chẽ Trước sử dụng làm thực phẩm lưu hành thị trường chúng phải vượt qua thử nghiệm ngặt nghèo mặt an toàn thực phẩm mà thực phẩm bình thường khơng cần Cơng việc cần phải thực nhiều quan, nhiều tổ chức quốc gia, quốc tế để đảm bảo mặt sức khỏe cho người tiêu dùng (http://isponre.gov.vn/home/dien-dan/418-tinh-hinh-san-xuat-sinh-vat-biendoi-gene-tren-the-gioi-va-quan-diem-cua-cac-nuoc-thuoc-lien-minh-chau-au) Khả rủi ro chuyển gene môi trường hệ sinh thái tồn nuôi trồng động vật chuyển gene Một số nước đề cập đến rủi ro nghiên cứu chuyển gene với động vật tác động đến môi trường động vật 24 chuyển gene bị sẩy ngồi cách tình cờ có kế hoạch Khi động vật chuyển gene có hội lai với quần thể hoang dã làm phát tán gene chuyển sang thể động vật khác dẫn đến thay đổi quần thể địa Giá trị nội động vật bị giảm tình trạng tồn vẹn chúng bị vi phạm biến đổi di truyền Mặt khác, phát triển lan tràn chúng làm tính cân hệ sinh thái, làm giảm tính đa dạng sinh học quần thể Do động vật chuyển gene nuôi khu vực giám sát chặt chẽ để giảm thiểu tối đa khả lây lan vào mơi trường KẾT LUẬN Bài tiểu luận đúc kết thành số ý chính: Kỹ thuật chuyển gene kỹ thuật đưa gene hay nhiều gene lạ thiết kế dạng DNA vào tế bào vật chủ làm cho gene lạ tồn plasmid tế bào chủ gắn gene tế bào chủ, tồn tái với gene tế bào chủ Kỹ thuật chuyển gene động vật chuyển gene có ứng dụng đạt nhiều thành tựu khoa học có có triển vọng tương lai Bên cạnh kỹ thuật chuyển gene động vật chuyển gene gây rủi ro mối đe dọa cho môi trường hệ sinh thái