Các kỹ thuật chuyển gen

Chia sẻ: Nguyễn Thị Lê | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

127
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kỹ thuật chuyển gen (gép gen) là kỹ thuật đưa một gen lạ (một đoạn AND ,ARN) vào tế bào chủ làm gen lạ tồn tại ở các plasmid trong tế bào chủ hoặc gắn bộ gen tế bào chủ, tồn tại và tái bản chúng với bộ gen của tế bào chủ. Gen lan trong tế bào chủ hoạt động tổng hợp các protein đặc hiệu gây biến đổi các đặc điểm đã có hoặc làm xuất hiện những đặc điểm mới của cơ thể chuyển gen.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Các kỹ thuật chuyển gen

Các kỹ thuật chuyển gen Kỹ thuật chuyển gen (gép gen) là kỹ thuật đưa một gen lạ (một đoạn AND ,ARN) vào tế bào chủ làm gen lạ tồn tại ở các plasmid trong tế bào chủ hoặc gắn bộ gen tế bào chủ, tồn tại và tái bản chúng với bộ gen của tế bào chủ. Gen lan trong tế bào chủ hoạt động tổng hợp các protein đặc hiệu gây biến đổi các đặc điểm đã có hoặc làm xuất hiện những đặc điểm mới của cơ thể chuyển gen. Phương pháp này sử dụng rộng rãi cho các giống cây trồng, vật nuôi. Người ta ước tính ngày nay trên thế giới có khoảng hơn một nửa đậu tương và một phần ba ngũ cốc được dùng từ những giống có chuyển gen. Có 2 hình thức chuyển gen chủ yếu : Chuyển gen trực tiếp gồm các phương pháp : + Kỹ thuật siêu âm + Kỹ thuật điện xung + Kỹ thuật PEG + Kỹ thuật vi tiêm + Kỹ thuật bắn gen + Kỹ thuật chuyển gen bằng cách sốc điện Chuyển gen gián tiếp gồm các phương pháp : + Chuyển gen nhờ Agrobacterium Tumefaciens + Chuyển gen nhờ virut và phage I.Các phương pháp chuyển gen gián tiếp
1. Chuyển gen nhờ Agrobacterium Tumefaciens Nguyên lý chung : Nhờ sử dụng vi sinh vật đất Agrobacterium (là vi khuẩn Gram âm) để chuyển gen ở thực vật là phương pháp hiệu quả và phổ biến nhất hiện nay nhờ vào khả năng gắn gen ngoại lai vào hệ gen thực vật một cách chính xác và ổn định nhất. Ưu điểm : Gen ít bị đào thải . Số lượng bản sao ít hơn nên tránh hiện tượng ức chế lẫn nhau và câm lặng lẫn nhau. Tồn tại bền vững trong cơ thể thực vật do sự phụ thuộc chặt chẽ vào hệ thống protein Vir còn ỏe những phương pháp khác gen phục thuộc chặt chẽ vào mục tiêu được tái tổ hợp chuyên biệt nhờ 2 trình tự IS hai đầu nhưng dễ bị tách ngay sau đó. Nhược điểm : Có phổ tấn công giới hạn. Gây khối u cho cả cây khỏa tự và cây hai lá mầm nhưng lại không gây khối u cho cây một lá mầm (do cây 1 lá mầm thuộc nhóm tiến hóa nhất, nó tích lũy nhiều cơ chế kháng bệnh hơn). 2. Chuyển gen gián tiếp nhờ virut Chuyển gen nhờ virut có thể thuận lợi do virut dễ xâm nhập và lây lan trong cơ thể động vật và thực vật đồng thời có thể mang đoạn AND lớn hơn nhiều so với khả năng của plasmid. Tuy nhiên cần có các tiêu chuẩn sau : + Hệ gen của virut phải là ADN.
+Virut có khả năng di chuyển từ tế bào này sang tế bào khac qua các lỗ ở vách tế bào. + Có khả năng mang được đoạn ADN mới sau đó chuyển gen này vào tế bào. + Có phố ký chủ rộng. + Không gây tác hại đáng kể. II.Các phương pháp chuyển gen trực tiếp 1.Chuyển gen bằng súng gen Nguyên lý : Ngâm những viên đạn nhỏ (vi đạn) bằng vàng hoặc tungsten có kích thước cực nhỏ với dung dịch có chứa đoạn ADN ngoại lai cần chuyển vào tế bào. Các vi đạn này được làm khô trên một đĩa kim loại mỏng. Đĩa kim loại này gắn vào đầu một viên đạn lớn bằng nhựa hoặc vật liệu nhẹ. Viên đạn lớn có kích thước vừa khít đầu nòng súng bắn gen. Khi bắn áp suất hơi sẽ đẩy viên đạn đi với tốc đọ lớn. Tới đầu súng viên đạn lớn bị giữ lại bởi một tấm thép mịn, viên đạn nhỏ tiếp tục di chuyển với vận tốc lớn xuyên vào tế bào. Sau khi bắn, tách các mô, tế bào và nuôi cấy invitro để tái sinh cây. Các gen cần chuyển có thể tái tổ hợp vào hệ gen tạo ra hệ gen mới. Ưu điểm : Thao tác dễ dàng bắn một lần được nhiểu tế bào. Nguyên liệu để bắn đa dạng. Nhược điểm : Tần số biến nạp ổn định thấp. Dùng nghiên cứu các gen tạm thời. 2.Chuyển gen bằng xung điện
Nguyên lý : Ở điện thế cao trong thời gian ngắn có thể tạo ra các lỗ trên màng tế bào trần (protoplast) làm cho ADN bên ngoài môi trường có thể xâm nhập vào bên trong tế bào. Người ta chuaant bị protoplast với các plasmid tái tổ hợp đã mang gen mong muốn cần chuyển vào tế bào. Dùng thiết bị xung điện tạo điện thế cao kết quả làm màng tế bào trần xuất hiện các lỗ thủng tạm thời giúp cho các plasmid có thể xâm nhập và gắn vào hệ gen. Sau quá trình xung điện đem plasmid nuôi cấy trong môi trường nuôi cấy thích hợp, môi trường chọn lọc để tách các protoplast đã được biến nạp. Tiếp theo nuôi cấy invitro tái sinh và chọn lọc chuyển gen. 3.Chuyển gen bằng vi tiêm Phương pháp này sử dụng vi kim tiêm và kính hiển vi để đưa ADN những tế bào nhất định nhằm tạo ra các dòng biến nạp từ protoplast và cây biến nạp khảm từ phôi phát triển từ hạt. Ưu điểm : Tối ưu lượng ADN đưa vào tế bào. Quyết định được đưa ADN vào loại tế bào nào. Có thể quan sát một cách chính xác vào tận nhân và có thể quan sát được. Các tế bào có cấu trúc nhỏ như hạt phấn và tế bào kiểu phôi mặc dù hạn chế về số lượng cũng có thể tiêm chính xác. Có thể nuôi cấy riêng lẻ các tế bào vi tiêm và biến nạp vào mọi giống cây. Nhược điểm : Mỗi lần chỉ tiêm được một phát với một tế bào. Thao tác trong khi làm đòi hỏi độ chính xác cao. 4.Chuyển gen nhờ kỹ thuật siêu âm
Kỹ thuật siêu âm dùng để chuyển gen vào tế bào trần protoplast. Sau khi tạo protoplast tiến hành trộn protoplast với plasmid tái tổ hợp mang gen mong muốn để tạo hỗn hợp dạng huyền phù. Sau khi siêu âm đem protoplast nuôi trong môi trường thích hợp chọn lọc để tách các protoplast đã được chuyển vào gen. Nuôi cấy invitro để tái sinh. Chọn lọc và đưa ra ngoài môi trường. 5.Chuyển gen bằng phương pháp hóa học Phương pháp chuyển gen nhờ chất hóa học như: polyethylene glycol (PEG) . Khi có mặt protoplast bị thay đổi và protoplast có thể thu nhận ADN ngoại lai bên trong tế bào. Có thể áp dụng với nhiều loại thực vật nhưng khả năng chuyển gen với tần số gen thấp. Tuy nhiên với khả năng tạo ra số lượng lớn protoplast đã khắc phục được hạn chế của phương pháp này. 6.Chuyển gen trực tiếp qua ống phấn Là phương pháp chuyển gen không qua nuôi cấy invitro. Nguyên tắc của phương pháp này là ADN ngoại lai chuyển vào cây theo đầu ống phấn chui vào nhụy cái. Thời gian chuyển gen vào lúc hạt phấn mọc qua vòi nhụy và lúc bắt đầu đưa tinh tử vào thụ tinh, tốt nhất là sự chuyển gen xảy ra đúng khi quá trình thụ tinh ở noãn và cho tế bào hợp tử chưa phân chia. Do sự chuyển gen chỉ xảy ra ở một tế bào sinh dục cái duy nhất và khi tái sinh cây sẽ không hình thành thể khảm.