BÀI THUYẾT TRÌNH: CẢI BIẾN VÀ SỬ DỤNG TẾ BÀO docx

Bộ xương của tế bào Bộ xương đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định sự tổ chức của tế bào chất, hình dáng, sự phân chia tăng trưởng và phân hóa của tế bào  Thành phần cấu túc là

BÀI THUYẾT TRÌNH:

CẢI BIẾN VÀ SỬ DỤNG TẾ BÀO

Thành viên nhóm:

Nguyễn Vũ Bảo Mai Hưng Kiên Hammat

Đặng Trường Nguyễn Nguyễn Hữu Phúc

Hồ Bảo Quốc Đặng Thành Sang Trịnh Xuân Thảo

Lý Sơn Tùng

Lê Thanh Vương

NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH

A Tế bào

B Cải biến và sử dụng tế bào

I Nuôi tế bào

II Tế bào gốc

III Tế bào nhân tạo

IV Dùng tế bào thử nghiệm chế phẩm

và hóa chất.

A TẾ BÀO

Từ những quan sát của Robert Hooke,

và Antoni Van Leeuwenhoek được

thực hiện nhờ những kính hiển vi

quang học đầu tiên, đến nay sự hiểu biết về tế bào đã có sự thay đổi lớn Chúng ta đã biết khá nhiều về tế bào: cấu trúc, chức năng, phân loại và cả những ứng dụng của chúng Tuy

nhiên, thế giới của tế bào vẫn còn

nhiều điều bí ẩn đối với chúng ta

1665

Tế bào là đơn vị căn bản của sự sống, chúng có hình dạng và kích thước

khác nhau tùy theo loài và tùy theo loại mô trong cơ thể Có hai kiểu tế bào chính:

Tế bào tiền nhân (Prokaryotae)

Tế bào nhân thực (Eukaryotae)

 Gồm các nhóm chính sau: cổ vi khuẩn

(Archeabacteria), vi khuẩn thực

(Eubacteria), vi khuẩn lam (Cyanobacteria),

xạ khuẩn (Actinomycetes).

Cấu trúc bên trong

 Mesosome:là cấu trúc do màng tế bào xếp thành nhiều nếp nhăn cuộn lõm

sâu vào khối tế bào chất và chỉ xuất hiện khi tế bào phân chia.

Cấu trúc bên trong(tt)

 Thể nhân: là vùng tương tự nhân nhưng không có cấu trúc màng

nhân, là một nhiễm sắc thể vòng được cấu thành từ hai mạch phân tử DNA xoắn lại với nhau

Thể nhân

Cấu trúc bên trong(tt)

 Ribosome: nằm rải rác trong tế bào chất, số lượng khác nhau tùy từng loài Gồm hai tiểu thể khác nhau: tiểu thể lớn có hằng số lắng 50S,

tiểu thể nhỏ có hằng

số lắng 30S

Ribosome gồm hai tiểu thể hằng số lắng 70S Là trung tâm tổng hợp

protein tế bào.

Cấu trúc bên trong(tt)

 Plasmid là phân tử DNA vòng, xoắn kép, chúng có kích thước

nhỏ hơn nhiều

so với nhiễm sắc thể, có khả năng tự nhân đôi độc lập với nhiễm sắc thể và di truyền cho tế bào sau.

Cấu trúc bên trong (tt)

 Một số vi khuẩn có cấu trúc tương tự lông nhỏ để bơi, gọi là tiêm mao (flagella) Nhưng chúng

có cấu tạo vi ống, cấu trúc khác với ở

Eukaryotae và

cơ chế chuyển động cũng

khác.

Eukaryotae  Gồm: Động

vật, thực vật, một số loài nấm

 Có cấu tạo phức tạp hơn nhiều so với

tế bào Prokaryotae.

Vách tế bào

 Chỉ xuất hiện ở tế bào thực vật, nấm

 Gồm hai loại: vách sơ cấp và vách thứ cấp.

 Cấu tạo: là phức hợp polysaccharide

cellulose dưới dạng các sợi daì như sợi chỉ gọi là fibril Vách có nhiều lỗ cho các chất

đi qua.

 Chức năng: có thể coi là bộ xương của

thực vật Ngoài ra còn là ranh giới ngoài cùng bảo vệ tế bào chống chịu với tác

đông bên ngoài.

Màng tế bào chất

Được cấu tạo chủ yếu từ: lipid, protein, polysaccharide

1/ Lipid:

Hầu hết các lipid trong tế bào đếu là

phospholipid, những sinh vật bậc cao

có thêm cholesterol

Phospholipid là thành phấn chính của

mà tế bào, nó có đầu phân cực ưa

nước và hai đuôi carbohydrate kỵ

nước là các acid béo

Phospholipid

 Bao gồm: Protein ngoai vi nằm trên

bề mặt của màng và các protein nội vi được gắn vào giữa lớp lipid một phần hay toàn bộ

Màng tế bào chất (tt)

 3/polysaccharid e: chủ yếu là

oligosaccharid,

nó nhô ra trên

bề mặt tế bào,có lẽ giữ vai trò trong tương tác giữa tế bào với môi trường

Màng tế bào chất (tt)

Chức năng:

 Giới hạn độ lớn và duy trì những sự khác nhau cấn thiết giữa các chất, giữa cấu trúc bên trong

nó với môi trường bên ngoài

 Là bộ lọc có tính chọn lọc cao

 Là nơi thu nhận các tín hiệu thừ môi

trường bên ngoài

Lưới nội chất

 Chia làm hai loại: mạng lưới trơn và mạng lưới nhám

 Lưới nội chất đóng vai trò trung tâm sinh tổng hợp của tế bào nên nó có nhiều

ribosome(mạng lưới nhám)

Bộ Golgi

 Thường nằm gần nhân và

ở tế bào động vật nó

thường nằm cạnh trung thể hay trung tâm tế bào

 Gồm nhiều túi nhỏ dẹp giới hạn bởi một màng xếp như chồng dĩa

Lysosome (tiêu thể)

 Là những túi cầu nhỏ được bao bởi một lớp màng Có nhiều trong gan,

thận, bạch cầu của tế bào

động vật.

 Chứa nhiều enzyme thủy giải dùng cho quá trình tiêu hoá bên trong

tế bào

 Gồm lysosome

sơ cấp và thứ cấp

Không bào

 Còn gọi là: thủy thể bộ

 Là những túi chứa nước và các chất tan

hoặc tích nước do tế bào chất thải ra

Ti thể

Cấu tạo gồm các phần:

 Chất nền (matrix): chứa hỗn hợp đậm đặc của nhiều enzyme, chứa nhiều bản sao của DNA cần cho sự biểu hiện gene ti thể.

 Màng trong (internal membrane): được xếp thành nhiều nếp nhăn (creta).

 Màng ngoài (external membrane): bị thấm bởi các phân tử nhỏ nhờ một protein tạo

nên một kênh quan trọng.

 Khoảng giữa màng (internal

membrane-space): chứa nhiều enzyme sử dụng ATP do chất nền cung cấp để phospho hóa các

nucleotide khác

Lạp thể (plast)

Chỉ có ở thực vật, chức năng biến đổi

năng lượng thành dạng hữu ích dùng

hoạt hóa các phản ứng tế bào Gồm:

Lục lạp (chloroplast): là đơn vị cơ năng quang hợp nhờ đó mà cây xanh thu

nhận ánh sáng mặt trời.

Vô sắc lạp (leucoplast): chứa tinh bột

dự trữ thực phẩm cho tế bào.

Sắc lạp (chromoplast): chứa nhiều

carotenoids và là nguồn của màu đỏ ,

vàng , cam của lá ,hoa, quả

Bộ xương của tế bào

 Bộ xương đóng vai trò quan trọng trong việc quyết định sự tổ chức của tế bào chất, hình dáng, sự phân chia tăng trưởng và phân hóa của tế bào

 Thành phần cấu túc là những vi sợi, vi ống do protein co giãn actin

và myosin tạo ra, nằm len lỏi với protein nội tại hay dưới màng

Bộ xương tb (huỳnh quang)

 Nhân chiếm khoảng 10% thể tích,

nhưng nó chứa hầu như toàn bộ DNA của tế bào (95%).

 Nhân là trung tâm hoạt động của tế

bào.

 Gồm có: màng nhân, dịch nhân, nhiễm sắc thể và hạch nhân.

I Nuôi tế bào

Một số ứng dụng của công nghệ nuôi tế bào

1 Sản xuất vắc xin từ tế bào

Sản xuất vắc xin cúm gia cầm

1 Sản xuất vắc xin từ tế bào (tt)

 Cơ chế:

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm

một loại vắc-xin có tên FluBIOk, dựa vào một loại vi-rút (có tên là

baculovirus) có thể gây bệnh cho các loài côn trùng để làm rối loạn những thành phần của nó

1 Sản xuất vắc xin từ tế bào (tt)

 Ưu điểm:

 Sử dụng tế bào của côn trùng sản

xuất vắc-xin tốt hơn và nhanh hơn sử dụng trứng

 Một ưu điểm tiềm năng nữa của

FluBIOk khác với các loại vắc-xin khác

là, nó không có loại enzim

neuraminidase Loại enzim này cho

phép vi-rút cúm gia cầm sinh sôi và

phát tán.

 Ý nghĩa:

Với việc sử dụng tế bào côn trùng vào việc sản xuất vac- xin có thể giúp sản xuất vac- xin nhanh hơn, với số lượng lớn trong trường hợp xảy ra đại dịch cúm gia cầm.

2 Ứng dụng cơng nghệ tế

bào vao sản xuất kháng thểTạo ra môït khang thể tinh sạch: chúng ta thu tế bào kháng thể một cách tự nhiên bên cạnh đó ta cũng có một hệ tế bào được nuôi trong môi trường nuôi cấy thích hợp

Nếu 2 tính châùt trên: một là phát triển được trong môi trường nuôi cấy, một sinh đươc loại tế bào cần thiết và đuợc kết hợp với nhau trong tế bào lai thì chúng ta sẽ có

một nhà máy sản xuất kháng thể không ngừng.Như ta biết thì tế bào ung thư phát triển không ngừng, chúng có khả năng sinh trưởng và phát triển liên tục,ta cho nó dung hợp với tế bào độâng vật hửu nhũ nhằm sản

xuất kháng thêû một cách liên tục

Ví dụ:

kháng thể BR55-2 trong cây thuốc lá chuyển gen với hàm lựơng alkaloid thấp có hoạt tính chống lại tế bào ung thư ở người, khi đưa vào

cơ thể nguời để triị bệnh ung thư chúng sẽ gây

ra quá trình làm chết tế bào tạo hiệu ứng xoá tế bào không bình thường.

(nghiên cứu của Robert Brodzik đại học

THOMAS JEFFERSON, philadelphia và ĐH Y UTRECHT).

 Ví dụ:

 Tế bào myeloma trong khối u của tỷ xương có thể sốâng lâu dài trong môi trường nuôi cấy khi dung hơp với tế bào lá lách sinh kháng thể củađọâng vật hửu nhũ kết quả cho ra một tế bào lai hybridoma có thể sản xuất được lựơng lớn kháng thể đơn

dòng Nó có khả năng sinh truởng liên tục va khả năng sinh lượng kháng thể lớn (kháng thể tinh

sạch) Khi đưa vào cơ thể thì nó không tạo ra

phản ứng phụ hay không đáng kể.

Tạo protein

 Từ t bao ta c ng co th tao ra m t s lo i ế ũ ể ộ ố ạ

protein co kh nang tr b nh ung th hay b nh ả ị ệ ư ệ nguyhiem khac th nh h ể ả ưở ng l n d n tính ớ đ ế

mang c a con ng ủ ướ i, nguy c ơ ử t vong cao

 VD: Nghiên cứu tế bào ở phôi người tạo ra môït loại protein ức chế sự phát triển và lang rộng

của tế bào ung thư hoặc u ác tính ở da

 (protein làm tế bào ung thư lang rộng là nodal Protein ngăn chặn là lefty).

4 Ứng dụng nuôi tế bào vào nhân

giống vô tính

1- Trồng chuối bằng cây giống nuôi cấy mô

sạch bệnh

Ưu điểm của cây chuối nuôi cấy mô

- Tỉ lệ cây con sống sót

sau khi trồng là rất cao

- Cây chuối cấy mô rẻ,

dễ vận chuyển,

- Sạch bệnh và dễ nhân

nhanh với số lượng lớn.

4 Ứng dụng nuôi tế bào vào nhân giống vô tính

 2 - Nhân giống lan

Lan được chuyển

ra vườn với chất lượng tốt

và đều

 2 Nhân giống lan

3 -Nuôi cấy tế bào hạt phấn để tuyển chọn giống lúa

Dạng mô sẹo nhận được từ nuôi cấy mô hạt phấn từ 1-8 tuần tuổi

Hiệu quả của phương pháp:

4 Dung hợp tế bào trần

Dung hợp tế bào trần của khoai tây và cà chua cho

ra cây lai.

5 - Nâng ngực bằng công nghệ nuôi cấy mô

 Các bác sĩ đặt vào cơ thể bệnh nhân một bộ khung nhân tạo đặc biệt

 Tạo ra hệ thống mạch máu để nuôi sống các khối mô và mỡ ở trong

khung

 Khung nhân tạo tự biến mất và bệnh nhân có bộ ngực đẹp như ý

6 - Ứng dụng nuôi tế bào trong sản xuất một số hóa chất

- Nuôi cấy tế bào sâm Ngọc Linh

- Nghiên cứu và sản xuất các chế phẩm điều trị vết thương,vết bỏng

- Sản xuất atemisinin ở E.coli

- Tổng hợp iso prenoid ….

6.1 Nuôi cấy tế bào sâm Ngọc Linh

 Nuôi tế bào sâm Ngọc Linh bằng công

nghệ sinh khối

tế bào (Biomass)

6.2 Nghiên cứu và sản xuất các chế phẩm điều trị vết thương,vết bỏng

6.4 Ứng dụng nuôi tế bào trong sản xuất một

số hóa chất

 Chu trình

tổng hợp isoprenoid ở

E coli để sản xuất dược liệu qúy hiếm với

số lượng lớn

II Một số ứng dụng của liệu pháp tế bào

 Tế bào gốc sinh sản tạo nhiều dòng tế bào biệt hóa khác nhau

2 Dùng tế bào gốc nhân bản vô tính chữa bệnh Parkinson

Bệnh Parkinson tác động lên

2.1 - Tác hại của bệnh

 Ở những người bị mắc bệnh

Parkinson, các tế bào thần kinh điều khiển hoạt động của các cơ hoặc là bị chết hoặc đã bị hư hỏng.

 Gây thiếu dopamine nên các cơ không được điều khiển đúng chức năng gây nên sự liệt rung.

2.2 - Công dụng của liệu pháp

3 Chuyển gen bằng cách sử dụng tế bào gốc phôi

Hình: Chuyển tế bào gốc phôi vào túi phôi

Phương pháp

 Có ba cách tạo động vật chuyển gen

từ các tế bào gốc phôi mang gen

chuyển:

-Thứ nhất, phương pháp được dùng

trước mắt là bơm một số tế bào gốc phôi (khoảng 5-10 tế bào) vào trong xoang phôi nang của tế bào động vật -Thứ hai, xen một số tế bào gốc phôi vào giữa bào thai thời kỳ 8 tế bào.

-Thứ ba, nuôi cấy chung tế bào gốc

phôi với phôi qua đêm.

4 Tiêm tế bào gốc cứu cơ tim

quốc gia có thể đưa kỹ thuật sử dụng

tế bào gốc vào điều trị bệnh nhồi máu

cơ tim Thử nghiệm trên sáu bệnh

nhân hiện nay có kết quả khả quan.

5 Sữa chữa sọ tổn thương bằng tế bào gốc

6 Điều trị tổn thương tế bào thị giác

mắt.

B: kết quả sau khi được ghép tế bào gốc rìa giác mạc  

7 Chữa trị bệnh động mạch ngoại vi

ở người bằng tế bào gốc huy động

Các tế bào gốc được đưa vào trong mô

cơ dẫn đến sự hình thành mạch máu

mới thông qua các tế bào tiền thân nội

mô trong tủy xương biệt hóa thành các mạch máu mới, hay thông qua sự kích thích của các nhân tố tiết hóa hướng

động của tế bào gốc trong các mô thiếu máu cục bộ.

8.Nhân bản vô tính động vật

Các nhà khoa học Hàn Quốc cho biết bốn con heo vô tính nhân bản từ tế bào gốc

đã chào đời vào ngày 3.12.2007.

 Những con heo này được tạo ra từ các tế bào gốc tuỷ heo, và có kích thước nhỏ

hơn heo bình thường, với trọng lượng

chỉ khoảng từ 60 - 80kg Đây là điều mà lâu nay các nhà khoa học mong muốn, vì nội tạng của heo cỡ nhỏ sẽ giống nội

tạng người hơn

Thành quả này hứa hẹn mở ra cho các nhà khoa học phương pháp tạo heo vô tính lai gen người đáp ứng được các yêu cầu khắt khe của việc cung cấp nội tạng cấy ghép cho người trong tương lai Các nội tạng của heo có chứa gen người với kích thước phù hợp sẽ ít gây ra cơ chế đào thải tự nhiên trên người được ghép tạng.

9 Dùng tế bào mầm sửa chữa các khiếm khuyết của thai nhi

Tế bào mầm

10 Ứng dụng liệu pháp tế bào gốc

trong điều trị các thương tổn trên da của bệnh nhân bị tiểu đường.

11 Tạo ra phôi thai "người lai động vật"

Tế bào phôi thai nhân bản ở dạng sơ khởi

12 Nhân bản phôi người từ tế bào da

13 Chuyển gene bằng phương pháp

“bắn” vào tế bào trứng cá

Cá ngựa vằn phát sáng dưới đèn huỳnh quang

III.Tế bào nhân tạo

- Con người đã biết được 300 gen tối thiểu cần cho họat động sống của tế bào

- Các nhà khoa học đã chế tạo tế bào nhân tạo với 300 gen tối thiểu được bọc trong màng

phospholipid nhân tạo

- Tế bào nhân tạo hứa hẹn nhiều nhiều ứng dụng ngoạn mục trong tương lai

IV Dùng tế bào thử nghiệm chế phẩm và hóa chất

 Chuột và các động vật thường được

dùng thử nghiệm về hiệu quả của các tác nhân trị liệu hay độc tố.

 Sử dụng mô và tế bào đã mở ra khả

năng to lớn trong tầm soát

(screening) các chất thuốc hay xác

định nhanh độc tính các sản phẩm

công nghệ sinh học.

IV Dùng tế bào thử nghiệm chế phẩm và hóa chất(tt)

 Công nghệ sinh học đã sử dụng những đăc tính của tê bào sống vào những

quy trình sản xuất công nghiệp Công nghệ sinh học đáp ứng được những

yêu cầu cao của cuộc cách mạng sinh học mới.

sản phẩm.