CHệễNG XII KYế THUAT DI TRUYEN VAỉ CAC OMICS CHƯƠNG XII KỸ THUẬT DI TRUYỀN VÀ CÁC OMICS I- KỸ THUẬT TÁI TỔ HP DNA II- CÔNG CU NGHIÊN CỨU SINH HOCÏ III- GENOMICS, PROTEOMICS VÀ CÁC OMICS KHÁC IV. CÁC ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ GEN VI. LIỆU PHÁP GEN Ở NGƯỜI • Vào năm 1972 – 1973, Berg, Boyer và Cohen ở Mó đã tạo nên phân tử DNA tái tổ hợp in vitro từ ba nguồn vật liệu di truyền khác nhau. Tiếp theo, 1973 – 1974, nhóm Cohen, Helinski, Boyer đã lần đầu tiên nhận được DNA tái tổ hợp có hoạt tính sinh học. Sự khác nhau căn bản của kó thuật mới với phương pháp cũ ở chỗ cho phép trong điều kiện thí nghiệm in vitro (trong ống nghiệm) tạo thành (ghép nối) các tổ hợp có hoạt tính khi đưa trở vào tế bào sống từ các đoạn DNA khác nhau có lựa chọn. Có nhiều thuật ngữ đồng nghóa để chỉ kó thuật này : • – Kó thuật tái tổ hợp DNA (DNA recombinant technology). • – Kó thuật di truyền (Genetic engeneering). • – Kó thuật gen (Gene engineering) hay Công nghệ gen (Genetic technology hay gentech). • – Thao tác gen (Gene manipulation). • – Tạo dòng phân tử (molecular cloning) • Tuy nhiên, khái niệm kó thuật di truyền có nghóa rộng hơn, bao trùm hơn I. Kể THUAT TAI TO HễẽP DNA. Sụ ủoõ khaựựi quaựựt. [...]... phải thoả mãn các yêu cầu tối thiểu : • – Có các trình tự khởi sự sao chép (ori) để tự sao chép mà tồn tại độc lập • – Có các trình tự nhận biết, nơi cắt để hở làm chỗ ráp đoạn gen lạ vào • – Các trình tự điều hòa (promoter) tạo thuận lợi cho sự phiên mã gen lạ • – Đảm bảo sự di truyền bền vững của DNA tái tổ hợp • – Có các gen đánh dấu để dễ dàng phát hiện ra chúng hoặc các gen lạ Các vector chuyển... đơn giản dùng các đầu cố kết • 2 Phương pháp dùng các đoạn nối (linkers) • 3 Phương pháp dùng enzyme terminal transferase 4 TẠO PLASMID TÁI TỔ HP • Bước tiếp theo là gắn các đoạn DNA lạ hay các c-DNA vào vector chuyển gen để tạo plasmid tái tổ hợp có mang DNA lạ Phương pháp gắn các đoạn DNA vào vector đơn giản dùng các đầu mút cố kết hay “đầu dính” • Phương pháp này dựa trên cơ sở sự gắn các đoạn DNA... nhận gen • a Tách các đoạn DNA từ bộ gen b Tổng hợp gen bằng phương pháp hóa học - Hormone somatostatin • - Insulin • • c Sinh tổng hợp gen từ mRNA của gen tương ứng a Tạo các đoạn DNA có chứa gen từ bộ gen • Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi trong buổi đầu của kỹ thuật di truyền Tồn bộ DNA của một sinh vật được cắt đoạn nhỏ khoảng 15 20.000 cặp base bằng lắc cơ học hay bởi các restriction... TEL có 2 BamHI (RE) Khi cắt bằng EcoRI và BamHI, YAC bi đứt thành 2 đoạn A và B, mỗi cái có 1 đầu TEL và đầu kia là EcoRI Nếu DNA, ví dụ của người, cũng bi cắt rất nhẹ bằng EcoRI thì nhờ các đầu cố kết, chúng sẽ gắn vào trình tự EcoRI và nối A với B thành nhiễm sắc thể nhân tạo có khả năng sao chép nhờ Ori và phân chia đều về các cực của tế bào nhờ CEN YAC có khả năng mang đoạn gen rất dài, có thể đến... lắc cơ học hay bởi các restriction endonuclease (RE) Các đoạn DNA ngắn này được gắn vào các plasmid tái tổ hợp, mà các plasmid này được biến nạp vào tế bào để tạo dòng đoạn DNA hoặc theo dõi sự biểu hiện của gen • Phương pháp này mang nhiều tính chất mò mẫm, vì ngun bộ gen, tức tồn bộ DNA dài của các sinh vật khác nhau, bị cắt ra nhiều mảnh ngắn và dò tìm đoạn gen cần thiết Do vậy, nó được gọi bằng... Các vector chuyển gen plasmid Các vector chuyển gen plasmid 4.363 kp Plasmid pBR322 Các vector chuyển gen có 5 ứng dụng quan trọng chủ yếu : • – Tạo dòng và khuếch đại trình tự của DNA (nhiều bản sao giống nhau) • – Nghiên cứu sự biểu hiện của một đoạn trình tự DNA • – Chuyển gen vào tế bào các sinh vật khác • – Sản xuất RNA • – Sản xuất protein từ gen được tạo dòng a) Các vector plasmid • Một trong... chép (ori) và nhiều trình tự nhận biết đặc hiệu cho các RE như EcoRI , HindIII, BamHI, SalI, Nó có khả năng sao chép độc lập với bộ gen tế bào E.coli và tồn tại với số lượng trung bình 20 – 30 bản sao cho mỗi tế bào • Trong những điều kiện ni cấy nhất định, có thể khuếch đại có chọn lọc làm tăng số plasmid đến hơn 1000 bản sao cho một tế bào Plasmid pBR322 b Các vector chuyển gen là phage λ • Các phage... đoạn gen khơng chứa các intron Nhờ enzyme này có thể tổng hợp hầu như bất cứ gen riêng biệt nào miễn có mặt mRNA của nó Phương pháp này tạo ra thư viện c-DNA (c-DNA librairies) LIBRARIES (CÁC THƯ VIỆN GEN) •Thư viện DNA bộ gen (Genomic DNA libraries) •– Chứa tất cả DN bộ gen của tế bào, gồm một loạt các đoạn chồng lắp (lots of overlap), có tất cả các đoạn DNA hiện di n Nếu đoạn chèn vào là 40 kb, thì... acid Sau đó, các dòng E.coli mang gen tổng hợp khác được tạo ra, chúng sản sinh hormone tăng trưởng ở người (Somatotropin) và các hormone peptid khác Gen hormone tăng trưởng người gồm 584 cặp nucleotide là gen dài nhất được tổng hợp nhân tạo vào cuối những năm 1970 c Sinh tổng hợp gen từ mRNA của gen tương ứng • Phương pháp tạo gen từ các mRNA được sử dụng rộng rãi Phương pháp này dựa vào phiên mã... Thư viện các DNA chép từ mRNA nhờ phiên mã ngược (reverse Transcription), chỉ chứa các gen có biểu hiện (only those genes expressed will be represented Wadsworth Center 3 CÁC VECTOR CHUYỂN GEN • - Vector plasmid • - Phage lamda • - Cosmid = plasmid + trình tự cos (phage λ) • - YAC (Yeast artificial chromosome –NST nhân tạo của nấm men) • - Ti-plasmid từ vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens Các vector . THUAT DI TRUYEN VAỉ CAC OMICS CHƯƠNG XII KỸ THUẬT DI TRUYỀN VÀ CÁC OMICS I- KỸ THUẬT TÁI TỔ HP DNA II- CÔNG CU NGHIÊN CỨU SINH HOCÏ III- GENOMICS, PROTEOMICS. GENOMICS, PROTEOMICS VÀ CÁC OMICS KHÁC IV. CÁC ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ GEN VI. LIỆU PHÁP GEN Ở NGƯỜI • Vào năm 1972 – 1973, Berg, Boyer và Cohen ở Mó đã