CHUYÊN ĐỀ: CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT VÀ ỨNG DỤNG

- 1981 Wagner và cộng sự đã cấy chuyển thành công gene ß– globulin của thỏ vào phôi chuột.. - Từ 1985 nhiều tác giả thành công trong tạo thỏ, cừu, lợn, bò …chuyển gen và các vật nuôi tă

CHUYÊN ĐỀ: CHUYỂN GEN VÀO ĐỘNG VẬT VÀ ỨNG DỤNG

NGUYỄN THỊ HUYỀN

DƯƠNG THỊ LIÊN

LÊ THỊ HỒNG NHUNG

I LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN

II KHÁI NiỆM ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN

III CÔNG NGHỆ TẠO ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN

IV MỘT SỐ THÀNH TỰU TRONG LĨNH VỰC CHUYỂN GEN

IV AN TOÀN SINH HỌC SAU CHUYỂN GEN

I LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ

PHÁT TRIỂN

- 1977 Gurdon chuyển mRNA và DNA vào phôi ếch và

quan sát thấy biểu hiện chức năng của chúng.

- 1980 Brinster và cộng sự nhận được kết quả tương tự ở chuột.

- 1981 Wagner và cộng sự đã cấy chuyển thành công gene ß– globulin của thỏ vào phôi chuột.

- Từ 1985 nhiều tác giả thành công trong tạo thỏ, cừu, lợn,

bò …chuyển gen và các vật nuôi tăng trưởng nhanh

được.

- Ngày nay, động vật chuyển gen đã được ứng dụng rất

nhiều trong các lĩnh vực khác nhau như y học, dược

phẩm, nông nghiệp …

II KHÁI NiỆM ĐỘNG VẬT CHUYỂN

GEN

1 Khái niệm động vật chuyển gen

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

2 Một số hình ảnh về động vật

chuyển gen

Động vật chuyển gen phát sáng huỳnh quang

(hình 2.1 và 2.2)

Dê chuyển gen tạo sữa người

(hình 2.3)

Hình 2.3

Cá chuyển gen

III CÔNG NGHỆ TẠO ĐỘNG VẬT

CHUYỂN GEN

1 Các phương pháp chuyển gen vào tế bào động vật

1.1 Phương pháp chuyển gen trực tiếp

- Chuyển gen nhờ vi tiêm

- Chuyển gen nhờ xung điện

- Chuyển gen nhờ calcium phosphat

- Chuyển gen nhờ liposome,…

1.2 Chuyển gen gián tiếp

- Chuyển gen nhờ virut

1.1 Phương pháp chuyển gen trực

tiếp

a.Phương pháp vi tiêm

· Thành công năm 1981, với vector chuyển gen pBR 322

trứng mang gen thymidin kinase vào trứng chuột sau thụ tinh, kết quả đã thu được một số chuột con mang gen vector chuyển gen.

· Nguyên tắc

- Tiêm trực tiếp DNA ngoại lai vào nhân tế bào động vật

nhờ dụng cụ vi tiêm với kim tiêm rất mạnh.

- Phương pháp này cho kết quả rất cao nhưng số lượng tế

bào được xử lý nhỏ do phải thao tác trên từng tế bào.

- Thường được dùng để đưa DNA vào hợp tử và tế bào

phôi sớm.

- Chuyển gen vào tinh trùng hoặc trứng khi đã thụ tinh

nhưng chưa kết hợp thành hợp tử lưỡng bội.

- Việc chuyển gen chỉ thành công khi gen chuyển vào di

truyền cho các thế hệ sau.

b Chuyển gen nhờ xung điện

Nguyên tắc

- Khi trong điện trường có một mật độ tế bào cao

và tạo ra 1 xung điện ( điện thế cao trong một thời gian rất ngắn) lúc đó trên tế bào xuất hiện các lỗ nhỏ

- Qua các lỗ này , DNA có thể đi sâu vào trong tế bào và ở một số tế bào chúng có thể tương tác với genome của tế bào  tế bào chuyển gen

1.2 Chuyển gen nhờ vector

gen mục tiêu trong tế bào đích.

2 QUY TRÌNH TẠO ĐỘNG VẬT

CHUYỂN GEN

2.1 Tách chiết, phân lập gen mong muốn và tạo tổ

hợp gen biểu hiện trong tế bào động vật

2.2 Tạo cơ sở vật liệu biến nạp gen

2.3 Chuyển gen vào động vật

2.4 Nuôi cấy phôi trong ống nghiệm ( đối với động vật bậc cao)

2.5 Kiểm tra động vật được sinh ra từ phôi chuyển gen

2.6 Tạo nguồn ĐV chuyển gen một cách liên tục

IV MỘT SỐ THÀNH TỰU CỦA

ĐỘNG VẬT CHUYỂN GEN

Người ta đã chuyển khá nhiều gen lạ có nguồn gốc từ người, động vật, thực vật và vi sinh vật vào các loại động vật như chuột, thỏ, cá và các loại vật nuôi như bò, cừ, dê, lợn, gà, chim thậm chí cả vào muỗi

4.1 Chuột chuyển gen

Chuột chuyển gen horrmone sinh trưởng

(bên phải)

và chuột đối chứng (bên trái)

Vào năm 1982, Palmiter

và Brinster đã thành

công trong việc tạo ra

động vật chuyển gen đầu

tiên trên thế giới, bằng

cách chuyển gen của loài

chuột này sang phôi loài

chuột khác Gen chuyển

đã biểu hiện ở chuột

nhắt và các thế hệ con

cháu sau khi lấy gen của

chuột cống

Chuột chuyển gen đã cung cấp những công cụ để khám phá nhiều câu hỏi sinh học.Nó thể hiện tất cả những

triệu trứng của con người mà chuột bình thường không làm được.

Tất cả những vấn đề liên quan đến con người đều được nghiên cứu ở chuột trước.

Phôi thai chuột khi chuyển gen

- Còn có loài thỏ chuyển gen người lấy sữa sản xuất trên quy mô công nghiệp.

- Sữa thỏ chứa protein người được dùng để bào chế thành một loại thuốc mới điều trị bệnh

angioedema do di truyền, một bệnh rối loạn máu hiếm gặp có thể dẫn việc sưng phồng các mô

của cơ thể

2.4 Cừu, dê chuyển gen

Tạo ra cừu chuyển gen mà

trong sữa của chúng có

chứa protein Lactoferrin có

tác dụng như một chất

kháng sinh

Tạo ra dê chuyển gen mà

trong máu của chúng có

chứa yếu tố antitrombine,

2.5 Khỉ chuyển gen

ANDi - chú khỉ rhesus chuyển gen được chào đời vào ngày 2 tháng 10 năm 2000

cho sản xuất thịt gia cầm;

nghiên cứu sự phát triển

phôi.

Tạo thuốc trị ung thư từ trứng của

gà chuyển gen

2.7 Cá chuyển gen

Cá chép (Common carp) chuyển gen hormone sinh trưởng

Cá hồi chuyển gen hormone sinh trưởng (phải)

và cá hồi đối chứng (trái)

Những ứng dụng của động vật

chuyển gen

- Tăng cường khả năng sinh trưởng và thay đổi đặc tính cơ thể

- Tăng sản lượng và chất lượng sữa, thịt

- Tạo các biệt dược, mô và phủ tạng thay thế cho người

- Gía trị thương mại

+ Sản xuất nội tạng thay thế

+ Tạo côn trùng kháng các tác nhân gây bệnh cho người

+ Tạo các sản phẩm kinh tế khác

- Khả năng ứng dụng tại Việt Nam

V AN TOÀN SINH HỌC SAU

CHUYỂN GEN

Mặc dầu những thành tựu của kỹ thuật chuyển gen rất to lớn và dễ nhận thấy những nguy hại

từ nó cũng không nhỏ, thật khó nắm bắt và đề phòng

Nhìn lại dưới góc độ tiến hoá,chuyển gen nhân tạo làm đảo lộn dòng gen trong tự nhiên, khó kiểm soát hết được, gây hiểm họa cho môi

trường sinh thái và bệnh ung thư tiềm ẩn

Có khả năng sinh sản thấp, nếu lai với động vật tự nhiên có thể làm giảm khả năng sinh sản, giảm số lượng, đe doạ sự tồn tại của loài.

Một số có khả năng kháng bệnh kém hoặc có biểu hiện bệnh lý

Một số thực phẩm gây dị ứng.

Động vật biến đổi gen để sản xuất các sản phẩm

VI Kết luận

• Động vật chuyển gen đã và đang trở thành một xu

hướng nghiên cứu và phát triển thay vì chỉ cung

cấp thực phẩm đơn thuần Việc nghiên cứu và tạo động vật chuyển gen để tạo ra các dược phẩm và các sản phẩm của chúng đang thực hiện ở nhiều nước trên thế giới

• Việc nghiên cứu và chuyển gen vào động vật ở

Việt nam là yêu cầu và hướng đi cần thiết để

chúng ta không bị lạc hậu về khoa học và công

nghệ so với các nước trong khu vực và thế giới