Bai giảng ADN

Khái niệm chungADN tái tổ hợp là các ADN được tạo ra bằng cách chắp hay ghép hai hay nhiều các đoạn ADN có nguồn gốc khác nhau thông qua vi thao tác của con người... Các bước chính của

C«ng NghÖ AND T¸i tæ hîp ë

thùc vËt

Plant Recombinant DNA

Technology

Khái niệm chung

ADN tái tổ hợp là các ADN được tạo ra bằng

cách chắp hay ghép hai hay nhiều các đoạn

ADN có nguồn gốc khác nhau thông qua vi thao tác của con người

Các bước chính của công nghệ DNA tái

tổ hợp

Tách DNA của cơ thể nghiên cứu

Tạo các đoạn DNA tái tổ hợp

Nối, gắn DNA tái tổ hợp với các vector

Chuyển nạp DNA tái tổ hợp vào tế bào chủ,

hoạt động trong tế bào chủ và tạo ra các s ả n

phẩm trong tế bào chủ đó

Kh n ả

Kh n ả ă ng ứng dụng

Phát hiện, theo dõi các gen có kh n ả

Phát hiện, theo dõi các gen có kh n ả ăng c i ng c i ả ả

tiến cây trồng qua các thế hệ

Nghiên cứu cấu trúc và chức năng của gen

Dùng để tạo ra giống cây mới có định hướng rõ ràng trong thời gian ngắn

Cho phép phân loại ở mức phân tử

Chuẩn đoán ở mức phân tử có độ chính xác

tuyệt đối

Thông số về hàm lượng và kích thước của phân tử DNA trong tế bào thực vật

Ph©n tö DNA

C«ng thøc ho¸ häc cña 4 nucleotide

Deoxyribose and Ribose

đơn vị đo

đơn vị đo khối lượng tuyệt đối: picogram

đơn vị đo thông dụng: cặp base: bp, kbp, mbp…

 1picogram=10 -12 g

 1 pg DNA = 965 Mbp (Bennett and Smith 1976)

đặc điểm

Là đại phân tử lớn hơn bất kỳ phân tử chất h u cơ nào ữ

Là đại phân tử lớn hơn bất kỳ phân tử chất h u cơ nào ữ

1 phân tử protein thường chứa 400 aa, 1 aa mã hoá bởi

3 nucleotide, 1 gen ít nhất có 1200 bp

Trong DNA, Gen, vùng không mã hoá,đoạn lặp lại

không có ý nghĩa chiếm 80-85 % nên 1 gen (đoạn

DNA) thường có 4-5kbp

C¬ së cña c«ng nghÖ DNA t¸i tæ hîp

Enzyme c¾t gi i h¹n (restriction enzymes-RE) ớ

Enzyme c¾t gi i h¹n (restriction enzymes-RE) ớ

C¸c vector cloning (cloning vector)

– EcoRI

Mỗi loại enzyme có kh n ng cắt sợi kép ả ă

Mỗi loại enzyme có kh n ng cắt sợi kép ả ă

AND ở nh ữ ng vị trí rất đặc biệt-ở vị trí này các cặp base có cấu trúc đối xứng đặc biệt,

đọc xuôi và ngược theo chiều 5' đến 3' đều giống nhau gọi là cấu trúc palindron

Nếu gi thiết trả

Nếu gi thiết trả ỡnh tự sắp xếp của các loại base là ngẫu nhiên thỡ xác suất để một đoạn trỡnh tự được nhận biết

sẽ là 4n ( n là chiều dài (bp) của chuỗi được nhận biết)

 4 nucleotide thỡ cứ 44= 256 cặp base sẽ gặp lại một lần;

 nếu có 5 nucleotide thỡ cách 45= 1024 cặp base mới lặp lại

 nếu có 6 nucleotide thỡ ph i cách 4 ph i cách 4ảả 6= 4069 cặp base mới có đoạn lặp lại

T¹o ph©n tö DNA t¸i tæ hîp

T¹o ph©n tö DNA t¸i tæ hîp

Plasmid là các phân tử ADN vòng có cấu trúc

chuỗi xoắn kép và có thể tự nhân b n Chúng có ả mặt trong vi khuẩn và nằm ngoài cũng như độc lập với nhiễm sắc thể của vi khuẩn

•High copy number = 10-100 copies / cell

•Low copy number = 1-4 copies / cell

Plasmids

(1)có kích thước nhỏ (removal of non-essential DNA, higher transformation efficiency

(2) chỉ có một điểm cắt cho một enzym cắt hạn chế, điều này cho phép plasmid chỉ nhận một

đoạn ADN cần nhân khi cloning, tốt nhất là có nhiều điểm cắt cho các enzyme hạn chế khác nhau nhưng mỗi enzyme chỉ có 1 điểm cắt ;

(3) có một hoặc nhiều các chỉ thị di truyền chọn lọc nhằm xác định được các tế bào mang các vec tơ cloning với ADN thiết kế

Plasmid Cloning Vectors

“p" = plasmid

"BR" lµ tªn cña hai nhµ khoa häc F Bolivar vµ R.Rodrigues

4363bp

(2) Nhãm Plasmid pUC

©y lµ nhãm c¸c plasmid ®­îc ph¸t triÓn tõ nhãm plasmid

Đ

pBR322 (plasmid thÕ hÖ 2) PhÇn chøa gen kh¸ng tetraciline

(kho ng 40 % ADN ) ®­îc c¾t bá cßn phÇn gen kh¸ng ampicillin ả

vµ gèc t¸i b n cña pBR322 ®­îc gi l¹i Ngoµi ra, c¸c vÞ trÝ nh©n ả ữ dßng cña pUC ®­îc ph©n bè tËp trung vµo mét vÞ trÝ gäi lµ vÞ trÝ

FIG 1 Restriction and gene map of the 6,675-bp plasmid pColD157 derived from E. coli O157 strain

CL40cu The restriction sites for ClaI, DraI, EcoRV, HincII, KpnI, PvuI, PvuII, and SmaI were determined

experimentally and are indicated in the figure Seven open reading frames depicted here are considered to

be genes cda, cdi, and cdl are homologuous to the colicin D structural, lysis, and immunity genes of

pColD-CA23, respectively, and the mbdC, mbdA, mbdB, and mbdD genes are strongly related to the

Tình hình cây chuyển gen trên

thế giới

Biotech Global Plantings (Million Acres)

other crops oilseed rape cotton

corn soybean

Global Area of Transgenic Crops Million Hectares

(1996 to 2002)

Global Area of Transgenic Crops, 1996 to 2002: by Country

(Million hectares)

Global Area of Transgenic Crops, 1996 to 2002: by Crop

(Million Hectares)

Biotech Global Plantings (Million Acres)

other crops oilseed rape cotton

corn soybean