Nhập môn công nghệ sinh học - Chương 4

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:81

Thêm vào BST

Báo xấu

124
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương. Ứng dụng của công nghệ gen -

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nhập môn công nghệ sinh học - Chương 4

CHÖÔNG IV CAÙC ÖÙNG DUÏNG CUÛA COÂNG NGHEÄ GEN I- KHAI THAÙC DNA CAÙC BOÄ GEN II- COÂNG NGHEÄ RNA III-CN PROTEIN TAÙI TOÅ HÔÏP IV-CHAÅN ÑOAÙN PHAÂN TÖÛ V. CAÙC VI SINH VAÄT CHUYEÅN GEN VI. CAÙC THÖÏC VAÄT CHUYEÅN GEN VII. CAÙC ÑOÄNG VAÄT CHUYEÅN GEN VII. CAÙC ÖÙNG DUÏNG CUÛA KTDT ÑOÁI VÔÙI CON NGÖÔØI
•I- KHAI THAÙC DNA CAÙC BOÄ GEN 1. Genomics. • Cho ñeán ñaàu nhöõng naêm 1970, DNA laø phaân töû cuûa teá baøo khoù phaân tích sinh hoùa nhaát. Ñeán nay, DNA laø phaân töû deã phaân tích nhaát : coù theå taùch töøng ñoaïn ñaëc hieäu cuûa boä gen, nhaân baûn chuùng vôùi soá löôïng voâ haïn vaø giaûi kí töï chuoãi cuûa chuùng ngay trong ñeâm. Töø 1990 ñeán nay, vieäc giaûi kí töï chuoãi DNA cuûa haøng loaït sinh vaät moâ hình ñaõ ñöôïc thöïc hieän.
Caùc loaïi baûn ñoà : a. Di truyeàn teá baøo. b. Lieân keát. C. Vaät lyù. d. Kí töï chuoãi
2. Proteomics. • Proteomics nghieân cöùu toaøn boä caùc phöùc hôïp cuûa protein goàm : vò trí (localization), caùc bieán ñoåi (modifications), caùc töông taùc (interactions), chöùc naêng (function). • Neáu nhö genomics giuùp cho vieäc chaån ñoaùn sôùm thì vieäc ngaên ngöøa vaø chöõa trò nhieàu beänh seõ nhôø caùc keát quaû cuûa proteomics. Caùc nghieân cöùu proteomics cho thaáy ôû moät soá beänh, phaân töû protein ôû ngöôøi bình thöôøng vaø ngöôøi beänh khoâng khaùc nhau, nhöng protein ngöôøi beänh thieáu bieán ñoåi sau dòch maõ. • Nghieân cöùu proteomics khoù hôn gaáp nghìn laàn
Taïp chí “Tin töùc kyõ thuaät di truyeàn”
3. BOÄ GEN NGÖÔØI • 1. Döï aùn boä gen ngöôøi. • Ñaàu naêm 1990, chöông trình giaûi trình töï nucleotide boä gen ngöôøi (Human Genome Project – HGP), baét ñaàu vôùi kinh phí 3 tæ USD trong 15 naêm, keát thuùc vaøo 2005.
Bieåu töôïng boä gen ngöôøi
a) Caùc muïc tieâu cuûa döï aùn • – Xaùc ñònh taát caû caùc gen DNA ngöôøi. • – Giaûi kí töï chuoãi cuûa hôn 3 tæ caëp base (base pair - bp) cuûa DNA ngöôøi. • – Löu giöõ thoâng tin trong cô sôû döõ lieäu (databases). • – Caûi tieán coâng cuï phaân tích döõ lieäu. • – Chuyeån giao kó thuaät cho tö nhaân. • – Vaïch ra nhöõng vaán ñeà ñaïo ñöùc, luaät phaùp vaø xaõ hoäi (the ethical, legal, and social issues - ELSI) coù theå naûy sinh töø döï aùn.
b) Nhöõng moác caên baûn trong coâng boá keát quaû : • – Ngaøy 26/6/2000 : Coâng boá baûn thaûo haønh ñoäng (working draft) cuûa nguyeân boä gen ngöôøi (> 90% vôùi soá base phaân tích gaáp 3 – 4 laàn boä gen). • – Thaùng 2/2001 : Caùc phaân tích cuûa baûn thaûo haønh ñoäng ñöôïc coâng boá. • – Ngaøy 14/4/2003 : Döï aùn boä gen ngöôøi hoaøn thaønh vaø tuyeân boá keát thuùc sôùm 2 naêm ôû Hoäi nghò khoa hoïc cuûa NIH kæ nieäm 50 naêm chuoãi xoaén keùp DNA.
• Ñieàu ñaùng kinh ngaïc laø soá gen ngöôøi khoaûng 35.000, ít hôn raát nhieàu so vôùi döï kieán tröôùc ñaây laø 50.000 ÑEÁN 140.000 gen, vaø noù chæ khoaûng gaáp 2 laàn nhieàu hôn soá gen cuûa tuyeán truøng Caenorhabditis elegans (19.099 gen).
• + Toång soá gen khoaûng 30000 , ít hôn raát nhieàu so vôùi döï kieán laø 50000 ñeán 140000 gen. • + Gaàn nhö toaøn boä trình töï base (99,9%) gioáng nhau moät caùch chính xaùc ôû taát caû moïi ngöôøi. Ñieàu naøy cho thaáy khoâng coù phaân bieät chuûng toäc. • + Gaàn 50% caùc gen chöa bieát chöùc naêng.
d) Moät soá ñieàu ngoaøi döï kieán • – Ít hôn 2% (1,1 − 1,4%) boä gen maõ hoaù cho protein. • – 5% ñeán 28% trình töï ñöôïc phieân maõ ra RNA. • – Caùc trình töï laëp laïi (repeated sequences) khoâng maõ hoaù cho protein (DNA raùc) chieám ít nhaát 50% boä gen ngöôøi.
e) Caùc bieán dò vaø ñoät bieán • Caùc nhaø khoa hoïc ñaõ xaùc ñònh ñöôïc khoaûng 1,4 – 2,0 trieäu ñieåm coù söï khaùc nhau 1 base treân DNA giöõa caùc caù theå ngöôøi. Tính trung bình, giöõa caùc caù theå ngöôøi khaùc nhau khoaûng 1/1000 base. Söï khaùc nhau naøy goïi laø söï ña hình ñôn nucleotide (single nucleotide polymorphism – SNP). SNP laø nhöõng daáu chuaån (markers) ñeå xaùc ñònh cô sôû di truyeàn cuûa nhieàu beänh vaø cung caáp thoâng tin veà phaûn öùng cuûa töøng caù theå trong chöõa trò beänh.
• Moät lónh vöïc môùi ñöôïc hình thaønh laø Y hoïc caù theå hoùa (Individualized medecine). • Söï phaân tích SNP seõ giuùp tìm ra cô sôû di truyeàn hoïc trong söï khaùc nhau cuûa töøng ngöôøi veà khaû naêng toaùn hoïc, trí nhôù, theå thao,… . •
f) Thôøi ñaïi sau boä gen Thôøi ñaïi sau boä gen (Post−Genomics Era) ñaõ baét ñaàu vôùi caùc daáu hieäu : – Söû duïng caùc coâng cuï vaø coâng ngheä ñeå khai thaùc boä gen ngöôøi. – Sinh hoïc phaùt trieån ôû möùc cao hôn nhö Sinh hoïc caùc heä thoáng (the Systems Biology). – Söï phaùt trieån haøng loaït caùc coâng ngheä then choát (key tehnologies) môùi nhö Tin−sinh hoïc (Bioinformatics), Biochip vaø microarrays, Coâng ngheä sinh hoïc nano (Nanobiotechnology),…
II. COÂNG NGHEÄ RNA – Thaäp nieân 1980 : phaùt hieän ribozyme (1981) laø caùc RNA coù khaû naêng xuùc taùc vaø quaù trình splicing trong phieân maõ ôû Eukaryotae cho thaáy söï bieán ñoäng vaø vai troø tích cöïc cuûa chuùng. • – Nhöõng naêm 1990 : Caùc chöùc naêng ña daïng ngaøy caøng roõ hôn, nhaát laø kieåm soaùt sau phieân maõ (posttranscriptional regulation). Phaùt hieän caùc RNA môùi nhö RNA interfering hay RNAi vaø microRNA. • – Töø 2000 : xaùc ñònh maïng löôùi RNA trong teá baøo vaø hình thaønh coâng ngheä RNA.
2. Antisense RNA (Phaûn RNA) • Nhöõng RNA ñöôïc sao cheùp töø maïch boå sung vôùi maïch maõ goác taïo ra mRNA coù trình töï nucleotide ngöôïc chieàu (do ñoù goïi laø antisense).