KĨ THUẬT ĐIỆN DI Trần Hồng Bảo Quyên TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM  ĐỀ TÀI: KĨ THUẬT ĐIỆN DI TP. HỒ CHÍ MINH Ngày 15 tháng 6 năm 2011 GVHD: Trần Hồng Bảo Quyên Nhóm 9 Page 1 KĨ THUẬT ĐIỆN DI Trần Hồng Bảo Quyên DANH SÁCH NHÓM 9 1. Phạm Ngọc Hà 09077661 2. Huỳnh Cao Khuyên 09090051 3. Nguyễn Thị Ngọc Lan 09083301 4. Dương Ngọc Linh 09089801 5. Đoàn Thị Rin 09086241 6. Trương Hữu Thắng 09231621 7. Lương Thị Cẩm Thi 09080641 8. Nguyễn Thị Thuý Vân 09217611 9. Đào Văn Xinh 09216721 Nhóm 9 Page 2 KĨ THUẬT ĐIỆN DI Trần Hồng Bảo Quyên MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 4 1.GIỚI THIỆU CHUNG 5 1.1. Định nghĩa 5 1.2.Mục đích 5 1.3. Nguyên tắc 5 2.CÁC BƯỚC THỰC HIỆN ĐIỆN DI GEL 5 2.1.Chế tác gel agarose 5 2.2.Điện di gel agarose 5 2.3. Kiểm tra băng DNA 6 3. ỨNG DỤNG 6 4. KẾT LUẬN 7 Tài liệu tham khảo 8 Nhóm 9 Page 3 KĨ THUẬT ĐIỆN DI Trần Hồng Bảo Quyên Nhóm 9 Page 4 LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, công nghệ sinh học ngày càng giữ vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống mà đặc biệt là những lĩnh vực về nông nghiệp, công nghệ thực phẩm, công nghệ năng lượng, công nghệ môi trường, y học và các nghiên cứu về khoa học. Với những tiến bộ vượt bậc, công nghệ sinh học đã tạo ra các sản phẩm có giá trị phục vụ đời sống, phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường từ các ngành khoa học: sinh học phân tử,di truyền học, vi sinh vật học, hoá sinh học…mà đỉnh cao là thành tựu hoàn tất giải kí tự chuỗi bộ gen người năm 2003, sinh học phân tử có lẽ đang là một ngành dẫn đầu trong công nghệ sinh học bởi những ứng dụng không giới hạn của nó, hứa hẹn những công trình khoa học mới mẽ. Trong sinh học phân tử, kĩ thuật điện di là một kĩ thuật không thể thiếu bởi nó đã hỗ trợ rất nhiều trong việc định tính, định lượng cũng như tinh sạch DNA và các ứng dụng khác. Để hiểu rõ hơn về kĩ thuật điện di - một trong những kĩ thuật của sinh học phân tử, chúng tôi đã chọn đề tài này để tìm hiểu sâu hơn về kĩ thuật và một số ứng dụng của nó. _____****  ****_____ KĨ THUẬT ĐIỆN DI Trần Hồng Bảo Quyên KĨ THUẬT ĐIỆN DI 1.GIỚI THIỆU CHUNG: 1.1. Định nghĩa: Điện di là kĩ thuật dùng để phân tách và tinh sạch các đại phân tử đặc biệt là protein và các nucleic acid trên cơ sở kích thướt, khối lượng, điện tích và cấu hình của chúng. 1.2.Mục đích: Phân li DNA, RNA, oligonucleotide, protein. Giám biệt (đồng định) và tinh chế các chất đó. Gel agarose cho phép phân li nucleic acid lớn hơn 1 kb. 1.3. Nguyên tắc: Dựa vào sự tích điện nhất định và khối lượng khác nhau của các phân tử protein hay nucleic acid nên khi đặt chúng trong một điện trường chúng sẽ di chuyển. Các phân tử có kích thước lớn sẽ di chuyển chậm, các phân tử có kích thước nhỏ sẽ di chuyển nhanh hơn. Nhờ có chất nhuộm thích hợp như Ethidium bromide và quan sát dưới tia UV mà có thể biết được vị trí các phân tử trên gel. Có nhiều phương pháp khác nhau có thể được sử dụng để phân tích ADN và ARN như: phương pháp ly tâm, phương pháp sắc ký, phương pháp đo bằng quang phổ kế. phương pháp điện di: agarose gel, polyacrylamid gel, điện di trong trường xung điện. Nhưng cho đến nay điện di agarose gel là phương pháp được sử dụng phổ biến hơn cả nhờ ưu điểm nhanh và tương đối đơn giản. 2.CÁC BƯỚC THỰC HIỆN ĐIỆN DI GEL: 2.1.Chế tác gel agarose: Chuẩn bị lượng agarose và dung dịch điện đệm thích hợp  Gia nhiệt cho đến khi agarose tan hoàn toàn  Để nguội tự nhiên đến khoảng 50 - 60 °C rồi cho dung dịch ethidium bromide  Rót gel vào khuôn đã cài sẵn lược (không để có bọt khí)  Chờ đến khi gel rắn hoàn toàn thì tháo lược ra khỏi gel (cẩn thận bể gel). 2.2.Điện di gel agarose: Đặt khuôn gel trong chậu điện di, rót dung dịch điện đệm vào cho ngập gel, đầu có lỗ lược nằm ở phía cathode  Pha nucleic acid cần điện di với dung dịch màu tải mẫu  Hút mẫu nucleic acid nhỏ vào lỗ răng lược  Bật điện một chiều 50-150V để thực hiện điện di. Nhóm 9 Page 5 KĨ THUẬT ĐIỆN DI Trần Hồng Bảo Quyên 2.3. Kiểm tra băng DNA: Bật UV và kiểm tra vệt sáng, dựa vào khoảng cách 2 vệt sáng ước tính được khối lượng, độ tinh sạch…… Hình:Tóm tắt các bước chuẩn bị điện di 3. ỨNG DỤNG: Ứng dụng của điện di gel là cô lập và tinh sạch các mảnh khác nhau có chứa các gen quan tâm, có thể được thu hồi từ các gel có hoạt tính sinh học đầy đủ. Điện di gel dùng để phát hiện trình tự DNA, phân tích hỗn hợp trình tự DNA. Phân tích sản phẩm PCR sau phản ứng chuỗi trùng hợp để đánh giá cho sự khuếch đại DNA mục tiêu. Kỹ thuật này cho phép các nhà nghiên cứu có thể chẩn đoán nhanh bệnh như chuẩn đoán bệnh trước và sau khi sinh, bệnh thiếu máu hồng cầu hình lưỡi liềm, bệnh xơ nang và bệnh Huntington và tìm phương pháp điều trị mới cho các bệnh di truyền. Ví dụ cụ thể: Chuẩn đoán bệnh đốm trắng do virus trên thực vật. Các bước thực hiện như sau: Chuẩn bị một mẫu thực vật chắc chắn mang bệnh đốm trắng do virus và các mẫu Nhóm 9 Page 6 KĨ THUẬT ĐIỆN DI Trần Hồng Bảo Quyên chúng ta cần chuẩn đoán bệnh, chạy PCR rồi đem mẫu thu được đi điện di. Được kết quả sau: Hình: Kết quả chạy PCR thí nghiệm chuẩn đoán bệnh đốm trắng do virus Dựa vào hình trên: mẫu đối chứng dương khoảng 300 bp, có 6 mẫu DNA có band tương ứng với mẫu đối chứng dương, tức là các mẫu có bệnh. Các mẫu còn lại không có band tương ứng nên có thể không nhiễm bệnh. Ứng dụng kỹ thuật sinh học phân tử trong chẩn đoán trước và sau sinh bệnh alpha thalassemia tại bệnh nhi trung ương. Bài báo đạt GIẢI BA tại Hội nghị Nhi khoa Việt Úc – 2010 (Tạp chí Nhi khoa, tập 3 - số 3&4, tháng 10 - 2010, trang 337-342) 4. KẾT LUẬN: Các điện di gel là một công cụ chủ yếu trong sinh học phân tử và rất có ích trong nhiều chức năng quan trọng của nghiên cứu và thao tác di truyền. Với những ưu điểm vượt bậc như đơn giản, dễ thực hiện, độ chính xác cao…kĩ thuật điện di đã góp phần không nhỏ vào những ứng dụng trong công nghệ gene nói riêng và công nghệ sinh học phân tử nói chung. Kĩ thuật điện di đã hỗ trợ một cách tích cực về việc định tính và định lượng các nucleotide acid cho các kĩ thuật khác. Nhóm 9 Page 7 KĨ THUẬT ĐIỆN DI Trần Hồng Bảo Quyên Tài liệu tham khảo: Hồ Huỳnh Thuỳ Dương-Sinh học phân tử (2008)- NXB Giáo dục-trang 135 http://www.wikipedia.org http://www.ambion.com/techlib/append/supp/rna_gel.html Nhóm 9 Page 8 . những kĩ thuật của sinh học phân tử, chúng tôi đã chọn đề tài này để tìm hiểu sâu hơn về kĩ thuật và một số ứng dụng của nó. _____****  ****_____ KĨ THUẬT ĐIỆN DI Trần Hồng Bảo Quyên KĨ THUẬT. tử, kĩ thuật điện di là một kĩ thuật không thể thiếu bởi nó đã hỗ trợ rất nhiều trong việc định tính, định lượng cũng như tinh sạch DNA và các ứng dụng khác. Để hiểu rõ hơn về kĩ thuật điện di. KĨ THUẬT ĐIỆN DI Trần Hồng Bảo Quyên TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM  ĐỀ TÀI: KĨ THUẬT ĐIỆN DI TP. HỒ CHÍ MINH Ngày