intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Động vật chuyển gen

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:34

112
lượt xem
19
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Động vật chuyển gen sau đây cung cấp cho các bạn những kiến thức về khái niệm động vật chuyển gen; các bước cơ bản tạo động vật chuyển gen; chuyển gen vào động vật; kiểm tra kết quả chuyển gen; tạo dòng động vật chuyển gen; ứng dụng của động vật chuyển gen; nhận thức về động vật chuyển gen.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Động vật chuyển gen

  1. ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP.HCM PTN. TẾ BÀO GỐC ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN ThS. Phạm Lê Bửu Trúc Email: plbtruc@hcmus.edu.vn
  2. NỘI DUNG KHÁI NIỆM ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN CÁC BƯỚC CƠ BẢN TẠO ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT KIỂM TRA KẾT QUẢ CHUYỂN GEN TẠO DÒNG ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN ỨNG DỤNG CỦA ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN NHẬN THỨC VỀ ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN
  3. KHÁI NIỆM ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN GMP GMO GMA Ðộng vật chuyển gen là động vật có gen ngoại lai (gen chuyển) xen vào trong DNA genome của nó. Gen ngoại lai này phải được truyền lại cho tất cả mọi tế bào, kể cả các tế bào mầm. Việc chuyển gen ngoại lai vào động vật chỉ thành công khi các gen này di truyền lại cho thế hệ sau. Gen chuyển (transgene) là gen ngoại lai được chuyển từ một cơ thể sang một cơ thể mới bằng kỹ thuật di truyền
  4. Mc Grath và Solter,1983 Chuyển nhân nguyên từ một phôi vào tế bào trứng chưa thụ tinh của một dòng nhận khác một cách trực tiếp Stuhmann, 1984 Phát triển kỹ thuật sử dụng retrovirus làm vector cho các đoạn DNA ngoại lai Grossler,1986 Chuyển gen bằng cách sử dụng tế bào gốc phôi Lavitrano, 1989 Chuyển gen trực tiếp vào tinh trùng kết hợp với thụ tinh in-vitro
  5. CÁC BƯỚC CƠ BẢN TẠO ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN
  6. CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT Tách chiết, phân lập gen mong muốn Gen chuyển có nguồn gốc từ genome Từ mRNA Từ sản phẩm protein có thể thiết kế cặp mồi (primer) để dò tìm đoạn gen mong muốn Tạo tổ hợp gen chuyển biểu hiện trong tế bào động vật Ðể tạo tổ hợp gen chuyển biểu hiện trong tế bào động vật, các vùng chức năng khác nhau của gen có nguồn gốc từ các loài khác nhau có thể được kết hợp lại với nhau trong ống nghiệm bằng cách sử dụng enzyme hạn chế và ligase. Tất cả các thành phần của gen có thể được tách chiết và tái tổ hợp để tạo thành một cấu trúc gen chuyển biểu hiện ATG 5’ 3’ polylinker polylinker
  7. CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT Tạo cơ sở vật liệu biến nạp gen Giai đoạn biến nạp gen thích hợp nhất là trứng ở giai đoạn tiền nhân (pronucleus) Ở giai đoạn này tổ hợp gen lạ có cơ hội xâm nhập vào genome của động vật nhờ sự tái tổ hợp DNA của tinh trùng và của trứng Tế bào phôi chưa phân chia và phân hoá nên tổ hợp gen lạ được biến nạp vào giai đoạn này sẽ có mặt ở tất cả các tế bào kể cả tế bào sinh sản của động vật Sử dụng kích dục tố theo chương trình Thụ tinh nhân tạo để tạo ra trứng tiền nhân
  8. CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT Phương pháp chuyển gen vào động vật Phương pháp vi tiêm Nguyên tắc một lượng nhỏ DNA được tiêm trực tiếp vào nhân tế bào phôi trần hoặc tế bào nguyên vẹn một cách cơ học dưới kính hiển vi Đánh giá đưa gen vào đúng vị trí mong muốn ở từng tế bào với hiệu quả tương đối cao đòi hỏi phải tinh vi, tỉ mỉ và cực kỳ chính xác nên hạn chế số lượng tế bào vi tiêm có thể làm tổn thương đến tế bào phôi do tác nhân cơ học gây ra khi tiến hành vi tiêm sự xâm nhập của gen chuyển vào DNA tế bào vật chủ là một quá trình ngẫu nhiên và xác suất để gen chuyển xen vào vị trí DNA vật chủ mà sẽ cho phép nó biểu hiện là thấp. Hiệu quả của vi tiêm là không cao
  9. CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT Phương pháp chuyển gen vào động vật Phương pháp vi tiêm sự xâm nhập của gen chuyển vào DNA tế bào vật chủ là một quá trình ngẫu nhiên và xác suất để gen chuyển xen vào vị trí DNA vật chủ mà sẽ cho phép nó biểu hiện là thấp. Hiệu quả của vi tiêm là không cao Số lượng trứng được Số lượng con sinh ra Số lượng con chuyển Loài động vật vi tiêm từ trứng vi tiêm gen Thỏ 1907 218 (11,4%) 28 (1,5%) Cừu 1032 73 (7,1%) 1(0,1%) Lợn 2035 192 (9,4%) 20 (1%)
  10. Clip 1. microinjection
  11. CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT Phương pháp chuyển gen vào động vật Chuyển gen nhờ vector virus Nguyên tắc Bất kỳ loại virus nào cũng có thể được sử dụng làm vector để chuyển vật liệu di truyền vào trong tế bào Ðể sử dụng làm vector, các phần khác nhau của genome virus được thay thế bằng gen cấu trúc quan tâm. Virus có thể được sử dụng để lây nhiễm vào tế bào giai đoạn sớm của phôi trước khi được chuyển ghép vào con mẹ. Gen chuyển với vector retrovirus xâm nhập một cách hiệu quả vào hệ gen của vật chủ nhưng virus sử dụng phải là virus an toàn, không gây bệnh.
  12. CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT Phương pháp chuyển gen vào động vật Chuyển gen nhờ vector virus Đánh giá hiệu quả biến nạp cao, thao tác đơn giản, sự xâm nhiễm có thể được thực hiện bằng cách ủ phôi đã loại bỏ màng trong với thể virus gen cấu trúc gắn vào vector virus sẽ sử dụng promoter của virus, các promoter này thường có hoạt tính cao do đó gen cấu trúc này sẽ được biểu hiện mạnh trong tế bào chủ cơ thể chuyển gen sinh ra từ phương pháp này là ở dạng khảm Gen chuyển chỉ có thể di truyền được nếu retrovirus hợp nhất vào một số tế bào sinh dục. Ðối với phương pháp này tỉ lệ sống của các động vật chuyển gen sơ sinh là rất thấp. Các đoạn DNA có kích thước không vượt quá 7-9kb Cap A(n) Sơ đồ cấu trúc genome của retrovirus
  13. CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT Phương pháp chuyển gen vào động vật Chuyển gen nhờ vector virus Clip 2. RV infection
  14. CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT Phương pháp chuyển gen vào động vật Chuyển gen nhờ vector virus Clip 3. RV reverse transcription
  15. Vector retrovirus là cấu trúc DNA nhân tạo có nguồn gốc từ retrovirus, được sử dụng để xen DNA ngoại lai vào nhiễm sắc thể của vật chủ. Yếu tố then chốt trong việc sử dụng retrovirus làm thể truyền phân phối gen là sự an toàn sinh học (biosafety). Mục đích chính của thiết kế vector là bảo đảm tạo ra một virus không khả năng tái bản (replication incompetent virus) trong tế bào chủ
  16. CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT Phương pháp chuyển gen vào động vật Chuyển gen nhờ vector virus Clip 4. Lentiviral Infection
  17. CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT Phương pháp chuyển gen vào động vật Chuyển gen sử dụng tế bào gốc phôi Các tế bào gốc phôi (tế bào phôi ở giai đoạn 16-32 tế bào) là các tế bào đa năng (totipotent) nghĩa là có thể phân hoá thành bất kỳ loại mô nào và từ đó sẽ tạo nên cơ thể hoàn chỉnh Có ba cách tạo động vật chuyển gen từ các tế bào gốc phôi mang gen chuyển: - bơm một số tế bào gốc phôi (khoảng 5-10 tế bào) vào trong xoang phôi nang của tế bào động vật. - xen một số tế bào gốc phôi vào giữa bào thai thời kỳ 8 tế bào - nuôi cấy chung tế bào gốc phôi với phôi qua đêm
  18. CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT Phương pháp chuyển gen vào động vật Chuyển gen sử dụng tế bào gốc phôi Đánh giá Tỉ lệ phôi sống sót sau thao tác, sự tích hợp và biểu hiện tính trạng của gen mới khá cao Trong thực tế việc chuyển gen có thể được tiến hành thông qua sự thao tác với phôi dâu và túi phôi Phôi ở các giai đoạn này có thể thu nhận mà không cần phẫu thuật (đặc biệt là đối với bò), do vậy công việc chuyển gen được tiến hành rất dễ dàng.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2