ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ KHOA SINH HỌC CÔNG NGHỆ SINH HỌC Ở ĐỘNG VẬT Người hướng dẫn: PGS TS Trần Quốc Dung Người thực hiện: Nguyễn Hoàng Yến Huế, 3/2017 Chủ đề: CÔNG NGHỆ CHUYỂN GEN Ở ĐỘNG VẬT I KHÁI QUÁT CHUNG II CÔNG NGHỆ CHUYỂN GEN Ở ĐỘNG VẬT III MỘT SỐ THÀNH TỰU TẠO ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN IV NHỮNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN V AN TOÀN SINH HỌC TRONG TẠO ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN I KHÁI QUÁT CHUNG KHÁI NIỆM 1.1 Kỹ thuật chuyển gen Kỹ thuật chuyển gen ( transgenesisis) kỹ thuật đưa đoạn ADN ngoại lai vào genome thể đa bào, sau đoạn ADN ngoại lai có mặt hầu hết tế bào truyền lại cho hệ sau 1.2 Ðộng vật chuyển gen Ðộng vật chuyển gen thể động vật có gen ngoại lai (gen chuyển) chèn vào DNA genome Gen ngoại lai phải truyền lại cho tất tế bào, kể tế bào mầm Việc chuyển gen ngoại lai vào động vật thành công gen di truyền lại cho hệ sau Một số hình ảnh động vật chuyển gen Mèo chuyển gen phát sáng bóng tới Hở biến đởi gen có màu lơng khác thường Chuột chuyển gen tăng trưởng người 1.3 Gen chuyển ( gen ngoại lai ) Gen chuyển gen ngoại lai chuyển từ thể sang thể kỹ thuật di truyền Hình 1: Sử dụng vector retrovirus để tạo động vật chuyển gen LỊCH SỬ KHOA HỌC CHUYỂN GEN Ở ĐỘNG VẬT Brinster 1974, Mintz Illmensee 1975, Bradley 1984 Thí nghiệm nghiên cứu thực với tế bào ung thư biểu bì phôi tế bào ung thư quái thai để tạo nên chuột thể khảm Mc Grath Solter 1983 Một kiểu chuyển genome khác động vật chuyển nhân nguyên từ phôi vào tế bào trứng chưa thụ tinh dòng nhận khác cách trực tiếp Jeanish Mintz 1974, Jeanish 1976 Tiêm retrovirus vào phôi chuột nuôi cấy trước Wagner cộng 1981 Cấy chuyển thành công gene ß– globulin thỏ vào phôi chuột Grossler 1986 Phương pháp chuyển gen cách sử dụng tế bào gốc phôi Richa Lo 1988 Phương pháp chuyển đoạn nhiễm sắc thể nguyên (ví dụ chuột “transomic”,) Lavitrano 1989 Chuyển gen trực tiếp vào tinh trùng kết hợp với thụ tinh in vitro Ngày nay, động vật chuyển gen ứng dụng nhiều lĩnh vực khác y học, dược phẩm, nông nghiệp… MỤC ĐÍCH CHUYỂN GEN - Tăng trưởng: làm tăng tốc độ sinh trưởng chất lượng thành phần thể động vật - Kháng bệnh: xác định chuyển gen tác động đến tính kháng bệnh vật nuôi - Cải tiến chất lượng, thành phần sản phẩm sữa, thịt, lông,… - Gen-farming: dùng động vật hệ thống cải biến sinh học để sản xuất protein đặc biệt ĐỐI TƯỢNG CHUYỂN GEN  Hầu hết phương pháp chuyển gen phát triển mơ hình chuột sau ứng dụng gia súc, gia cầm  Ngoài ra, việc chuyển gen thường thao tác trên: + Tế bào trứng thụ tinh + Tế bào tinh trùng + Giai đoạn mô phôi + Tế bào gốc phôi II CÔNG NGHỆ CHUYỂN GEN Ở ĐỘNG VẬT QUY TRÌNH CHUYỂN GEN Ở ĐỘNG VẬT 10 IV ỨNG DỤNG ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN 54 Trong nghiên cứu Chuyển gen công cụ lý tưởng cho việc nghiên cứu ngành sinh học Trong sinh học phân tử, động vật chuyển gen sử dụng để phân tích điều hồ biểu gen để đánh giá biến đổi di truyền đặc biệt mức độ toàn thể động vật Ðộng vật chuyển gen sử dụng để nghiên cứu di truyền học phát triển động vật có vú 55 Trong nông nghiệp công nghiệp thực phẩm Công nghệ chuyển gen động vật cho phép khắc phục trở ngại phương pháp cải tạo giống để tạo động vật biểu tính trạng mong muốn thời gian ngắn xác Mặt khác, cho nhà chăn nuôi phương pháp dễ dàng để tăng sản lượng, tăng suất Các nhà khoa học tạo vật ni chuyển gen có tớc độ lớn nhanh, hiệu suất sử dụng thức ăn cao, cho suất cao chất lượng sản phẩm tốt Mặt khác, công nghệ chuyển gen cố gắng tạo động vật có khả kháng bệnh lợn có khả kháng bệnh cúm 56 Bò Holstein chuyên gia Đại Học Nông Nghiệp Trung Quốc chuyển gen người sản xuất sữa gần với sữa mẹ 57 Trong Y học - Trong kỹ nghệ dược phẩm, động vật chuyển gen sử dụng để sản xuất protein dược phẩm, thuốc chữa bệnh ( loại vaccine, dược phẩm…), tạo động vật chuyển gen cung cấp nội tạng cho người - Sử dụng liệu pháp gen nhằm thay gen gây bệnh khỏe mạnh gen đó, làm bất hoạt gen đột biến gây bệnh, đưa vào thể gen có tác dụng kháng bệnh 58 Vaccine Insulin thành tựu nổi bật công nghệ gen đóng góp cho y học, cơng nghệ sinh học cho phép sản xuất lượng lớn vaccine thời gian ngắn với giá thành rẻ 59 Con lợn mang tên Somang-i biến đổi gen để sản sinh kháng nguyên giúp tránh tình trạng đào thải thể người đối với nội tạng động vật từ hiến nội tạng cho người với hội thành công cao 60 Trong Cơng nghiệp Ðộng vật chuyển gen cịn sử dụng công nghiệp sản xuất vật liệu đặc biệt làm đới tượng để thử nghiệm an tồn hố học 61 Tằm biến đởi gen sản xuất tơ giống tơ nhện 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 cung cấp nguyên liệu cho y tế phi y tế 62 Vào năm 2001, hai nhà khoa học Viện Công nghệ sinh học Nexia Canada đa chuyển gen nhện vào tế bào cừu thời kỳ tiết sữa Các cừu đa tạo tơ sữa tiết sợi tơ nhỏ từ thể chúng Bằng cách tách chiết sợi polymer từ sữa, bện chúng lại thành sợi nhà khoa học tạo vật liệu nhẹ, bền, dẻo mà sử dụng để sản xuất quân phục đặc biệt, khâu y học siêu nhỏ, dây vợt tennis 63 64 V AN TOÀN SINH HỌC TRONG TẠO ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN Mặc dầu thành tựu kỹ thuật chuyển gen to lớn dễ nhận thấy nguy hại từ khơng nhỏ, thật khó nắm bắt đề phịng Nhìn lại góc độ tiến hố,chuyển gen nhân tạo làm đảo lộn dịng gen tự nhiên, khó kiểm sốt hết được, gây hiểm họa cho môi trường sinh thái bệnh ung thư tiềm ẩn Có khả sinh sản thấp, lai với động vật tự nhiên làm giảm khả sinh sản, giảm số lượng, đe doạ tồn lồi Một sớ có khả kháng bệnh có biểu bệnh lý Động vật biến đổi gen để sản xuất sản phẩm phi thực phẩm gây tác dụng phụ 65 KẾT LUẬN • Động vật chuyển gen trở thành xu hướng nghiên cứu phát triển thay vì cung cấp thực phẩm đơn Việc nghiên cứu tạo động vật chuyển gen để tạo dược phẩm sản phẩm chúng thực nhiều nước giới • Việc nghiên cứu chuyển gen vào động vật Việt nam yêu cầu hướng cần thiết để không bị lạc hậu khoa học công nghệ so với nước khu vực giới 66 Tài liệu tham khảo: http://vi.wikipedia.org http://www.scribd.com/doc/53433996/8-tebaogoc-pgs PGS.TS Trần Quốc Dung (2011), Giáo trình công nghệ tế bào động vật Trường Đại Học Sư Phạm, Đại Hoc Huế Trần Q́c Dung, Nguyễn Hồng Lộc, Trần Thị Lệ (2010), Công nghệ chuyển gen động - thực vật NXB Đai học Huế http://www.thpt-quangtrung-danang.edu.vn/assets/thuvien/bai%2044.ppt 67 Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Xin chân thành cảm ơn! ... CÔNG NGHỆ CHUYỂN GEN Ở ĐỘNG VẬT I KHÁI QUÁT CHUNG II CÔNG NGHỆ CHUYỂN GEN Ở ĐỘNG VẬT III MỘT SỐ THÀNH TỰU TẠO ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN IV NHỮNG HƯỚNG NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN V AN... Ðộng vật chuyển gen Ðộng vật chuyển gen thể động vật có gen ngoại lai (gen chuyển) chèn vào DNA genome Gen ngoại lai phải truyền lại cho tất tế bào, kể tế bào mầm Việc chuyển gen ngoại lai vào động. .. 1.3 Gen chuyển ( gen ngoại lai ) Gen chuyển gen ngoại lai chuyển từ thể sang thể kỹ thuật di truyền Hình 1: Sử dụng vector retrovirus để tạo động vật chuyển gen LỊCH SỬ KHOA HỌC CHUYỂN GEN Ở ĐỘNG