GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC - phần 1

Chia sẻ: Huy Vu Vu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

173
lượt xem 51
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Công nghệ Sinh học (Biotechnology) là một thuật ngữ xuất hiện cách đây khoảng 25 năm sau khi có khi có những thành tựu của công nghệ gen (kỹ thuật tái tổ hợp DNA). Có nhiều định nghĩa khác nhau về CNSH, tuy nhiên định nghĩa theo Liên đoàn Công nghệ Châu âu được nhiều người chấp nhận nhất:

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC - phần 1

CHÖÔNG I: GIÔÙI THIEÄU VEÀ COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC 1. Khaùi nieäm veà Coâng ngheä Sinh hoïc (CNSH) Coâng ngheä Sinh hoïc (Biotechnology) laø moät thuaät ngöõ xuaát hieän caùch ñaây khoaûng 25 naêm sau khi coù khi coù nhöõng thaønh töïu cuûa coâng ngheä gen (kyõ thuaät taùi toå hôïp DNA). Coù nhieàu ñònh nghóa khaùc nhau veà CNSH, tuy nhieân ñònh nghóa theo Lieân ñoaøn Coâng ngheä Chaâu aâu ñöôïc nhieàu ngöôøi chaáp nhaän nhaát: Coâng ngheä sinh hoïc laø caùc quaù trình saûn xuaát ôû qui moâ coâng nghieäp coù söï tham gia cuûa caùc taùc nhaân sinh hoïc (ôû möùc ñoä cô theå, teá baøo hoaëc döôùi teá baøo) döïa treân caùc thaønh töïu toång hôïp cuûa nhieàu boä moân khoa hoïc, phuïc vuï cho vieäc taêng cuûa caûi vaät chaát cuûa xaõ hoäi vaø baûo veä lôïi ích cuûa con ngöôøi. Nhö vaäy CNSH khoâng phaûi laø moät moân khoa hoïc nhö hoaù, lyù, sinh hoïc, hay sinh hoïc phaân töû, … maø laø moät phaïm truø saûn xuaát (coâng ngheä). Taùc nhaân sinh hoïc ôû möùc ñoä cô theå nhö ñoäng vaät, thöïc vaät, ôû möùc ñoä teá baøo nhö teá baøo vi sinh vaät vaø ôû möùc ñoä döôùi teá baøo nhö gen, enzyme. Coâng ngheä sinh hoïc coù tính chaát lieân ngaønh, noù öùng duïng nhöõng thaønh töïu cuûa nhieàu ngaønh khoa hoïc vaøo saûn xuaát nhö di truyeàn hoïc, hoaù sinh hoïc, sinh lyù hoïc, vi sinh vaät hoïc, hoaù hoïc, tin hoïc, cô khí, … Töø ñònh nghóa treân cho thaáy coâng ngheä gen khoâng phaûi laø CNSH maø noù chæ laø moät thaønh phaàn chuû choát, laø cô sôû, laø ñoäng löïc ñeå thuùc ñaåy söï phaùt trieån cöïc kyø nhanh choùng cuûa coâng ngheä sinh hoïc. 1.2. Phaân loaïi coâng ngheä sinh hoïc Tuyø theo caùch nhìn khaùc nhau maø coâng ngheä sinh hoïc ñöôïc phaân loaïi theo caùc kieåu khaùc nhau. Xeùt veà taùc nhaân sinh hoïc tham gia vaøo quaù trình CNSH coù theå chia thaønh caùc nhoùm sau: - CNSH ñoäng vaät (Animal Biotechnology) - CNSH thöïc vaät ( Plant Biotechnology) - CNSH vi sinh vaät (Microbial Biotechnology) - CNSH enzyme hay CN enzyme (Enzyme Biotechnology) Ngoaøi ra coøn coù caùc khaùi nieäm khaùc nhö CN protein (Protein Engineering), CN gen (Gene Engineering). CN gen vaø CN protein luoân luoân xuyeân suoát vaø laø coâng ngheä chìa khoaù naèm trong CN thöïc vaät, CN ñoäng vaät vaø CN vi sinh vaät. 1
Döïa treân ñoái töôïng phuïc vuï ngöôøi ta cuõng coù theå chia CNSH thaønh: - CNSH noâng nghieäp - CNSH y teá - CNSH moâi tröôøng - CNSH naêng löôïng - CNSH vaät lieäu - CNSH cheá bieán thöïc phaåm - CNSH hoaù hoïc… Caùch ñaây treân 8000 naêm con ngöôøi ñaõ bieát söû duïng vi sinh vaät trong saûn xuaát bia, phomat, yoghurt, daám. Do ñoù moät soá taùc giaû laïi cho raèng CNSH ñaõ ñöôïc con ngöôøi söû duïng töø raát laâu. Vì vaäy CNSH coù theå chia thaønh hai nhoùm: - CNSH coå ñieån (Ancient Biotechnology) - CNSH hieän ñaïi (Mordern Biotechnology) Trong baøi giaûng naøy seõ ñöôïc trình baøy theo caùch phaân loaïi CNSH theo ñoái töôïng phuïc vuï. 1. Lòch söû phaùt trieån cuûa CNSH Ñieåm laïi lòch söû cho thaáy toå tieân chuùng ta cuõng ñaõ bieát söû duïng caùc qui trình CNSH trong thöïc tieãn cuoäc soáng cuûa mình nhö laøm baùnh mì, naáu röôïu bia, laøm phomat... Tuy nhieân hoï khoâng hieåu baûn chaát cuûa caùc quaù trình coâng ngheä aáy maø haønh ñoäng theo kinh nghieäm vaø caûm tính. Ñeán cuoái theá kyû 19, Pasteure ñaõ chæ ra raèng vi sinh vaät ñoùng vai troø quyeát ñònh trong caùc quaù trình leân men . Keát quaû nghieân cöùu cuûa Pasteure laø cô sôû cho söï phaùt trieån cuûa ngaønh coâng nghieäp leân men saûn xuaát dung moâi höõu cô nhö aceton, ethanol, butanol, isobutanol... vaøo cuoái theá kyû 19 ñaàu theá kyû 20. Daàn daàn caùc quaù trình leân men saûn xuaát dung moâi höõu cô ñöôïc thay theá baèng ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát hoaù chaát töø daàu moû. Cuõng trong giai ñoaïn naøy ñaõ coù nhöõng xu höôùng caûi tieán coâng ngheä leân men truyeàn thoáng. Ví duï: trong coâng ngheä leân men ethanol neáu boå sung vaøo moâi tröôøng leân men bisulphite (HSO3-) thì quaù trình tích luyõ seõ theo höôùng taïo glycerol thay vì höôùng tích luyõ ethanol. Glycerol raát caàn ñeå cheá taïo thuoác noå. 2
Giai ñoaïn phaùt trieån quan troïng thöù hai laø quaù trình phaùt trieån cuûa CNSH saûn xuaát thuoác khaùng sinh penicilin. Naêm 1928 Alexander Fleming ñaõ phaùt hieän ñöôïc khaû naêng khaùng khuaån cuûa naám moác Penicillum notatum. Tuy nhieân ñeán naêm 1940 saûn xuaát penicillin ñöôïc saûn xuaát treân qui moâ lôùn. Thuoác khaùng sinh penicillin ñaõ cöùu haøng trieäu thöông binh trong theá chieán thöù hai. Trong thôøi kyø naøy coù moät soá caûi tieán kyõ thuaät vaø thieát bò leân men voâ truøng cho pheùp laøm taêng ñaùng keå naêng suaát leân men. Ngaøy nay ngaønh coâng nghieäp saûn xuaát thuoác khaùng sinh coù doanh thu treân 16 tyû USD (1994). Sau theá chieán thöù hai, laø giai ñoaïn hoaøn thieän caùc qui trình CNSH truyeàn thoáng, nhö toái öu hoaù quaù trình leân men, choïn loïc vaø taïo ra caùc chuûng vi sinh vaät ñoät bieán sieâu toång hôïp, laøm taêng naêng suaát leân men. Song song vôùi nhöõng keát quaû naøy caùc nghieân cöùu sinh hoïc phaân töû, hoaù sinh hoïc coù böôùc phaùt trieån nhaûy voït laøm cô sôû cho söï hình thaønh vaø phaùt trieån cöïc kyø nhanh choùng cuûa CNSH hieän ñaïi. Ñaàu tieân phaûi keå ñeán coâng trình cuûa Watson vaø Crick veà moâ hình xoaén keùp DNA (1953). Sau ñoù laø söï phaùt hieän haøng loaït caùc caáu truùc baäc I cuûa caùc phaân töû protein nhö insulin cuûa Sanger (1955). Söï phaùt hieän cuûa restriction enzyme vaøo naêm 1968 laø coâng cuï quan troïng cuûa kyõ thuaät DNA taùi toå hôïp. Naêm 1972 ñaùnh daáu moät moác quan troïng cuûa CNSH khi Berg, Boyer vaø Cohen (Myõ) ñaõ taïo ra phaân töû DNA taùi toå hôïp trong in vitro. Töø thaønh coâng naøy môû ñaàu cho söï phaùt trieån nhö vuõ baõo cuûa coâng ngheä gen, moät cuoäc caùch maïng thöïc söï ñoái vôùi söï phaùt trieån sinh hoïc vaø laø ñoäng löïc thuùc ñaåy söï phaùt trieån maïnh meõ cuûa CNSH, ngaønh coâng ngheä cuûa theá kyû 21. 2. Trieån voïng phaùt trieån cuûa CNSH ôû theá kyû 21 3
Nhö nhieàu nhaän ñònh cuûa caùc nhaø khoa hoïc vaø kinh teá thì theá kyû 21 seõ laø kyû nguyeân cuûa CNSH vaø coâng ngheä thoâng tin. Moät ñieàu lyù thuù laø hai nghaønh coâng ngheä muõi nhoïn cuûa theá kyû 21 naøy coù moái quan heä chaët cheõ, töông hoã cuøng thuùc ñaåy nhau phaùt trieån khoâng ngöøng. Ví duï: maùy tính giuùp caùc nhaø sinh hoïc xaây döïng nhanh choùng moâ hình phaân töû protein, enzyme, thuoác, tìm ra moâ hình öu vieät nhaát nhö cho hoaït tính sinh hoïc cao hôn, chòu nhieät toát hôn baèng caùch taïo ra caàu noái –S-S-. Maùy tính giuùp caùc nhaø sinh hoïc thöïc hieän nhanh hôn chöông trình giaûi maõ boä gen. Ngöôïc laïi CNSH ngaøy nay ñang môû ra moät tieàm naêng to lôùn cho coâng ngheä maùy tính. Ñoù laø caùc döï aùn trieån voïng saûn suaát caùc chip sinh hoïc (boï ñieän töû). Ñoù laø vieäc phaùt hieän ra phaân töû protein Bacteriorhodopsine cuûa vi khuaån Halobacterium haáp thuï aùnh saùng vaø daãn ñeán bieán ñoåi caáu truùc noäi taïi gioáng nhö lyù thuyeát nhò phaân (coù, khoâng) cô baûn cuûa maùy tính. Chip sinh hoïc coù khaû naêng löu tröõ thoâng tin raát lôùn 1 bit/1nm3 so vôùi 1bit/1012nm cuûa maùy tính hieän nay. Soá löôïng baøi toaùn giaûi ñöôïc trong 1s laø 1020 so vôùi 1012 cuûa maùy tính nhanh nhaát. Ngoaøi ra chip sinh hoïc ít tieâu toán naêng löôïng. Trieån voïng tieáp theo cuûa CNSH phaûi keå ñeán caùc chöông trình giaûi maõ boä gen cuûa ngöôøi, vi sinh vaät, thöïc vaät (GENOMICS). Ñaùng chuù yù nhaát laø chöông trình giaûi maõ boä gen ngöôøi vôùi 3 tyû nucleotide, chöùa hôn 100.000 gen hieän nay ñaõ coù nhöõng böôùc tieán ñaùng keå vaø döï tính laø ñeán naêm 2010 seõ giaûi maõ vaø xaùc ñònh chöùc naêng cuûa taát caû caùc gen. Thaønh töïu naøy coù yù nghóa quan troïng trong lieäu phaùp gen, chöõa trò taän goác caùc beänh di truyeàn, beänh ung thö, AIDS vaø nhieàu beänh khaùc. Coâng vieäc naøy cuõng tieán haønh töông töï vôùi vi sinh vaät, thöïc ñoäng vaät vaø seõ laø moät trong nhöõng thaønh töïu vó ñaïi nhaát cuûa con ngöôøi trong tìm hieåu sinh giôùi. Caùc trieån voïng khaùc trong noâng nghieäp laø caùc ñoäng vaät chuyeån gen (transgenic animal), thöïc vaät chuyeån gen (transgenic plant), tieáp tuïc ñöôïc phaùt trieån vaø nhaân roäng. Ñöa caùc gen khaùng thuoác dieät coû, caùc gen toång hôïp thuoác tröø saâu sinh hoïc, gen taïo noát saàn coá ñònh nito, gen cho naêng suaát cao, chaát löôïng toát, deã baûo quaûn cho caây troàng. Ñoái vôùi vaät nuoâi chuyeån gen khaùng beänh, taêng chaát löôïng thòt, taïo doøng voâ tính (nhö cöøu Dolly) ñeå saûn xuaát ra haøng loaït vaät nuoâi cho naêng suaát vaø chaát löôïng thòt toát. Ngoaøi ra ñöa caùc gen maõ hoaù cho hocmon, vaccin, thuoác vaøo trong thöïc vaät, tuyeán söõa cuûa vaät nuoâi ñeå con ngöôøi phoøng vaø chöõa beänh baèng caùch aên chuoái hoaëc uoáng söõa. 4
Taøi nguyeân sinh hoïc vaø moâi tröôøng cuõng laø moät laõnh vöïc höùa heïn nhöõng phaùt trieån vaø öùng duïng cuûa CNSH trong theá kyû 21. Chuùng ta tin töôûng raèng CNSH theá kyû 21 seõ giuùp con ngöôøi phaùt trieån beàn vöõng hôn nöõa taøi nguyeân vaø moâi tröôøng soáng cuûa mình. 5
CHÖÔNG II: KYÕ THUAÄT TAÙI TOÅ HÔÏP DNA Kyõ thuaät taùi toå hôïp DNA (Recombinant DNA technology) thöôøng ñöôïc goïi laø kyõ thuaät di truyeàn ra ñôøi treân cô sôû haøng loaït nhöõng thaønh töïu cuûa sinh hoïc phaân töû, hoaù sinh hoïc, vi sinh vaät hoïc, di truyeàn hoïc, … Kyõ thuaät taùi toå hôïp DNA bao goàm moät taäp hôïp caùc kyõ thuaät taùch, caét, noái gheùp, chuyeån vaø bieåu hieän gen nhö mong muoán. Söï ra ñôøi cuûa kyõ thuaät taùi toå hôïp DNA baét ñaàu töø nhöõng naêm 1972-1973 khi nhoùm nghieân cöùu cuûa Berg, Boyer vaø Cohen (Myõ) laàn ñaàu tieân taïo ñöôïc moät phaân töø DNA taùi toå hôïp töø ba nguoàn vaät lieäu khaùc nhau laø boä gen cuûa virus SV 40 gaây beänh ung thö ôû khæ, moät phaàn cuûa boä gen phage λ vaø caùc gen cuûa operon lactose cuûa vi khuaån E. coli. Ñeán naêm 1977 coù theå coi laø moät moác lòch söû cuûa kyõ thuaät taùi toå hôïp DNA vôùi thaønh töïu cuûa Boyer taïo ra hoc moân cuûa naõo Somatostatin töø E. coli ñöôïc chuyeån gen. Sau ñoù moät naêm cuõng Boyer taïo ra insulin (hoc moân tuyeán tuî) töø E. coli. Coù hai phaùt hieän quan troïng laø coâng cuï cô baûn cuûa kyõ thuaät di truyeàn laø söï phaùt hieän restriction enzyme vaø vector plasmid. 2.1. Caùc enzyme rectriction endonuclease Naêm 1962 Arber laàn ñaàu tieân ñaõ chöùng minh raèng vi khuaån coù nhöõng enzyme ñaëc bieät coù khaû naêng phaân bieät ñöôïc DNA cuûa mình vaø DNA laï. Caùc enzyme naøy coù khaû naêng haïn cheá (rectriction) söï phaùt trieån cuûa caùc phage trong teá baøo vi khuaån baèng caùch phaân huyû DNA cuûa phage moät caùch ñaëc hieäu, do ñoù caùc enzyme naøy ñöôïc goïi laø enzyme caét haïn cheá (restriction enzyme). Caùc restriction enzyme coù vai troø raát quan troïng trong kyõ thuaät taùi toå hôïp DNA. Caùc restriction enzyme laø moät endonuclease nghóa laø chuùng caét lieân keát phospho diester cuûa phaân töû DNA ôû nhöõng ñieåm ñaëc hieäu naèm trong chuoãi DNA. Caùc restriction enzyme chia laøm ba nhoùm, nhöng nhoùm II laø nhoùm thöôøng ñöôïc söû duïng trong kyõ thuaät taùi toå hôïp DNA. Caùc restriction enzyme nhoùm II nhaän bieát DNA maïch keùp ôû nhöõng trình töï nhaän bieát vaø caét ngay ñieåm nhaän bieát hoaëc keá caän. Caùc trình töï nhaän bieát (recognition sequences) thöôøng coù 4 – 6 caëp nucleotide, ñoâi khi tôùi 8 caëp nucleotide. Nhöõng trình töï nhaän bieát ñoái xöùng ñaûo ngöôïc nhau goïi laø palindrom. Moãi moät restriction enzyme coù trình nhaän bieát ñaëc tröng. Neáu vò trí caét cuûa restriction enzyme ôû giöõa trình töï nhaän bieát thì taïo neân chuoãi DNA ñaàu baèng (blunt ends) . Ví duï: 6
- Enzyme Hae III (Töø vi khuaån Haemophilus aegyptium) coù trình töï: ---G G C C---- Hae III ----G G C C---- ---C C G G---- ----C C G G---- Trình töï nhaän bieát Ñaàu Neáu vò trí caét naèm caïnh trình töï nhaän bieát thì taïo ra ñaàu leäch, coøn goïi laø ñaàu dính (cohesive ends). Khi taïo thaønh ñaàu dính vì caùc base boå sung nhau neân phaân töû DNA deã gaén laïi vôùi nhau nhö luùc chöa bò caét . Ví duï: 7
- Enzyme EcoR I ( Töø vi khuaån E.coli): ----G A A T T C---- EcoR I ----G A A T T C---- ----C T T A A G---- ----C T T A A G---- Trình töï nhaän bieát cuûa EcoR I Ñaàu dính . - Enzyme Bam HI (Töø Vi khuaån ----G Bacillus amyloliquefaciens) G A T C C---- Bam HI ----G G A T C C---- ----C C T A G G---- ----C C T A G G---- Trình töï nhaän bieát cuûa Bam HI Ñaàu dính Hieän nay ngöôøi ta ñaõ phaùt hieän ñöôïc treân 500 restriction enzyme vôùi treân 120 trình töï nhaän bieát khaùc nhau. 2.2. Thu nhaän gen Ngay töø naêm 1969 Becwitt vaø Shapiro ñaõ phaân laäp ñöôïc gen töø operon lactose cuûa E.coli baèng caùc phöông phaùp vaät lyù vaø di truyeàn vi sinh coå ñieån. Ngaøy nay nguoàn gen ñöôïc thu nhaän baèng ba phöông phaùp: 2.2.1. Taùch thu nhaän gen töø boä gen Ñaây laø phöông phaùp ñöôïc söû duïng roäng raõi ngay töø buoåi ñaàu cuûa kyõ thuaät taùi toå hôïp DNA. Toaøn boä boä gen cuûa sinh vaät ñöôïc caét nhoû thaønh nhöõng ñoaïn 15.000 – 20.000 caëp base baèng phöông phaùp cô hoïc hoaëc baèng restriction enzyme. Sau ñoù caùc ñoaïn DNA naøy ñöôïc gaén vaøo plasmid taïo DNA taùi toå hôïp. Ñaây laø phöông phaùp mang tính chaát ngaãu nhieân, moø maãm vì boä gen cuûa sinh vaät chöùa raát nhieàu gen neân raát khoù phaân laäp ñöôïc gen caàn thieát moät caùch chính xaùc (Ví duï: ôû ngöôøi coù treân 100.000 gen). Tuy nhieân phöông phaùp naøy hieän nay vaãn söû duïng ñeå thaønh laäp ngaân haøng gen cuûa caùc sinh vaät (bank of genomic DNA). 2.2.2. Toång hôïp gen baèng phöông phaùp hoaù hoïc Naêm 1969 nhoùm cuûa Khorana ñaõ toång hôïp nhaân taïo ñöôïc gen ñaàu tieân laø gen maõ hoaù toång hôïp tRNA cuûa alanin cuûa naám men. Gen naøy coù chieàu daøi 77 caëp nucleotide, nhöng do khoâng coù trình töï ñieàu hoaø neân khoâng hoaït ñoäng. Ñeå toång hôïp nhaân taïo gen baèng phöông phaùp hoaù hoïc caàn bieát ñöôïc trình töï nucleotide cuûa gen. Trình töï nucleotide cuûa gen ñöôïc xaùc ñònh phöông phaùp nghieân cöùu trình töï axit amin cuûa protein maø gen maõ hoaù hoaëc baèng caùc phöông phaùp xaùc ñònh trình töï nucleotide. 8
Laàn ñaàu tieân vaøo naêm 1977, Itakura vaø Boyer ñaõ toång hôïp thaønh coâng gen maõ hoaù cho hoc mon somatostatin cuûa ñoäng vaät coù vuù, vaø gen naøy ñaõ bieåu hieän trong teá baøo E. coli. Sau thaønh coâng naøy nhieàu gen ñaõ ñöôïc toång hôïp nhaân taïo nhö gen maõ hoaù cho protein nhö gen toång hôïp hoc mon taêng tröôûng cuûa ngöôøi somatotropin, hoc mon trò tieåu ñöôøng insulin. 2.2.3. Sinh toång hôïp gen töø mRNA töông öùng Ñaây laø phöông phaùp maø ngaøy nay kyõ thuaät taùi toå hôïp DNA söû duïng roäng raõi. Phöông phaùp naøy döïa vaøo quaù trình phieân maõ ngöôïc nhôø söû duïng enzyme phieân maõ ngöôïc laø reverse transcriptase. Ñaây laø enzyme xuùc taùc cho quaù trình toång hôïp neân DNA moät maïch töø khuoân mRNA. DNA toång hôïp töø mRNA goïi laø c-DNA (complementary DNA). Töø c- DNA maïch ñôn seõ toång hôïp thaønh c-DNA maïch keùp nhôø enzyme DNA polymerase vaø nuclease S1 (hình 2.1). Hình 2.1: Sinh toång hôïp gen töø mRNA Ôû Eukaryote quaù trình phieân maõ xaûy ra khaù phöùc taïp. Sau khi mRNA ñöôïc toång hôïp töø gen (tieàn mRNA) thì mRNA phaûi traûi qua giai ñoaïn tröôûng thaønh (splicing) caét boû nhöõng ñoaïn intron vaø noái caùc ñoaïn exon laïi vaø ra teá baøo chaát ñeå toång hôïp protein. Nhö vaäy neáu taùch ñöôïc m RNA tröôûng thaønh ñeå toång hôïp cDNA thì gen seõ maõ hoaù moät caùch chính xaùc cho protein. 9
Ñeå taùch mRNA ngöôøi ta döïa vaøo tính chaát cuûa mRNA coù gaén ñuoâi poly A neân raát deã taùch noù ra khoûi hoãn hôïp RNA baèng caùch cho hoãn hôïp chaûy qua coát coù gaén poly T. Ngoaøi ra cô theå ñoäng vaät coù nhieàu teá baøo chuyeân hoaù nhö teá baøo tuyû xöông toång hôïp hoàng huyeát caàu do ñoù trong teá baøo naøy raát giaøu mRNA cuûa globin, hoaëc tuyeán tô cuûa taèm chöùa nhieàu mRNA maõ hoaù toång hôïp fibroin do ñoù raát deã taùch mRNA. Baèng phöông phaùp naøy ngöôøi ta ñaõ toång hôïp ñöôïc gen globin cuûa ngöôøi, ñoäng vaät, chim, gen maõ hoaù ovalbumin tröùng, fibroin tô taèm, inteferon cuûa ngöôøi… 2.3. Caùc vector chuyeån gen Ñeå chuyeån gen töø sinh vaät naøy sang sinh vaät khaùc coù theå thöïc hieän bieán naïp baèng DNA hoaëc bôm thaúng DNA vaøo teá baøo. Tuy nhieân baèng caùch ñôn giaûn naøy hieäu quaû thaáp vì phaàn lôùn DNA laï xaâm nhaäp vaøo teá baøo seõ bò phaân huyû, DNA khoâng taùi toå hôïp thì khoâng theå töï sao cheùp thaønh nhieàu baûn, do ñoù noù seõ maát daàn. Vì vaäy caàn phaûi coù caùc vector ñeå vaän chuyeån gen. Vector chuyeån gen laø moät phaân töû DNA coù khaû naêng töï taùi sinh, toàn taïi ñoäc laäp trong teá baøo vaø mang ñöôïc gen caàn chuyeån. Caùc vector phaûi thoaû maõn yeâu caàu toái thieåu sau ñaây: - Coù trình töï khôûi söï sao cheùp ori (Origin) ñeå coù theå töï sao cheùp maø toàn taïi ñoäc laäp. - Coù caùc trình töï nhaän bieát (recognition sequence) ñeå caùc restriction enzyme caét vaø gaén gen laï vaøo. Caùc trình töï nhaän bieát naøy phaûi caùch xa trình töï khôûi söï sao cheùp ñeå traùnh bò caét nhaàm. - Coù caùc trình töï ñieàu hoaø (promoter) ñeå coù theå phieân maõ gen laï. - Coù caùc gen ñaùnh daáu ñeå deã daøng phaùt hieän gen laï trong quaù trình choïn loïc teá baøo taùi toå hôïp. - Caùc vector phaûi coù kích thöôùc caøng nhoû caøng toát ñeå coù theå mang moät löôïng toái ña DNA laï. Hôn nöõa kích thöôùc cuûa vector nhoû thì deã daøng xaâm nhaäp vaøo vi khuaån vaø sao cheùp nhanh, hieäu quaû hôn. 2.3.1. Caùc vector chuyeån gen laø plasmid 10
Plasmid laø nhöõng ñoaïn DNA ngaén (2-5 kb), daïng voøng, naèm ngoaøi nhieãm saéc theå, ñöôïc tìm thaáy laàn ñaàu tieân ôû vi khuaån. Söï sao cheùp cuûa plasmid khoâng phuï thuoäc vaøo söï sao cheùp cuûa nhieãm saéc theå vi khuaån. Plasmid thöôøng mang caùc gen khaùng thuoác khaùng sinh nhö gen khaùng tetracilin (TcR), gen khaùng ampicilin (ApR). Moãi teá baøo vi khuaån chöùa tôùi haøng traêm plasmid. Caùc vector plasmid coù theå nhaän 8-9 kb DNA laï. Ví duï: plasmid pBR 322 laø moät plasmid thoâng duïng, pBR 322 coù 4363 bp, mang hai gen khaùng thuoác khaùng sinh laø ApR vaø TcR vaø 20 vò trí nhaän bieát duy nhaát duy nhaát cuûa caùc restriction enzyme (hình 2.2). 11 trong soá ñoù naèm vaøo caùc gen khaùng thuoác khaùng sinh neân vieäc gaén xen moät gen laï vaøo moät trong caùc vò trí ñoù seõ laøm maát tính khaùng khaùng sinh töông öùng, ñieàu naøy raát tieän lôïi ñeå choïn loïc teá baøo taùi toå hôïp. Hình 2.2: Caáu truùc plasmid pBR 322 vôùi 20 trình töï nhaän bieát cuûa restriction enzyme. Hieän nay plasmid ñaõ traûi qua ba theá heä, caùc plasmid khoâng ngöøng ñöôïc caûi tieán, ngaøy caøng coù theâm nhieàu ñaëc tính quí cho kyõ thuaät taùi toå hôïp. 2.3.2. Caùc vector phage Phage (thöïc khuaån theå) laø virus xaâm nhieãm vaø laøm tan vi khuaån. Vieäc söû duïng caùc phage laøm vector coù nhieàu öu ñieåm hôn so vôùi plasmid : - Phage ñöôïc trang bò moät heä thoáng xaâm nhaäp vaøo teá baøo vi khuaån vaø coù khaû naêng sinh soâi raát nhanh vì vaäy hieäu quaû xaâm nhieãm cuûa phage cao hôn nhieàu so vôùi plasmid. - Kích thöôùc ñoaïn gen laï maø vector phage mang ñöôïc lôùn hôn raát nhieàu so vôùi plasmid. Phage coù theå tieáp nhaän gen laï coù kích thöôùc töø 15-23 kb. 11
Phaàn lôùn caùc vector phage söû duïng hieän nay ñeàu baét nguoàn töø phage λ. Phage λ coù kích thöôùc laø 48502 bp. Tuy nhieân phage λ coù 1/3 soá base khoâng quan troïng (stuffer) coù theå caét boû ñeå taêng khaû naêng nhaän gen laï coù kích thöôùc lôùn hôn . 2.3.3. Caùc loaïi vector khaùc Nhoùm naøy bao goàm caùc vector ít thoâng duïng hôn, nhö caùc vector cosmid, nhieãm saéc theå nhaân taïo cuûa naám men, nhieãm saéc theå nhaân taïo cuûa ñoäng vaät coù vuù. Trong ñoù caùc nhieãm saéc theå nhaân taïo cuûa ñoäng vaät coù vuù (MAC Mammifere Artificial Chromosome) laø heä thoáng môùi nhaát ñang ñöôïc phaùt trieån . ôû vector naøy trình töï TEL (telomeric sequence-trình töï ñaàu cuoái cuûa nhieãm saéc theå) vaø trình töï CEN (centromeric sequense trình töï trung taâm cuûa nhieãm saéc theå) coù nguoàn goác töø ngöôøi, ñieàu naøy cho pheùp ñöa MAC vaøo teá baøo ñoäng vaät coù vuù vaø giöõ chuùng oån ñònh trong teá baøo. MAC thöôøng ñöôïc öùng duïng trong lieäu phaùp gen. 2.4. Taïo plasmid taùi toå hôïp Coù ba phöông phaùp taïo plasmid taùi toå hôïp laø phöông phaùp söû duïng ñaàu dính (cohesive ends), phöông phaùp söû duïng caùc ñoaïn noái (polylinkers) vaø phöông phaùp duøng enzyme terminal transferase. 2.4.1. Phöông phaùp söû duïng ñaàu dính (cohesive ends) ÔÛ phöông phaùp naøy vector chuyeån gen laø plasmid (DNA voøng troøn) ñöôïc caét bôûi moät loaïi restriction enzyme (Ví duï: EcoRI) chuyeån thaønh daïng thaúng coù hai ñaàu dính laø AATT vaø ngöôïc laïi. Phaân töû DNA laï cuõng ñöôïc caét bôûi enzyme EcoRI ñeå taïo thaønh caùc ñoaïn DNA coù hai ñaàu dính. Troän laãn DNA cuûa vector vaø DNA laï ñaõ ñöôïc caét bôûi EcoRI laïi vôùi nhau, caùc ñaàu dính cuûa DNA laï vaø vector boå sung seõ baét caëp vôùi nhau. Enzyme ligase seõ noái DNA laï vaø DNA cuûa vector laïi vôùi nhau baèng caàu phosphodiester taïo neân phaân töû DNA taùi toå hôïp (hình 2.3). 12
Hình 2.3: Gaén DNA laï vaøo vector baèng phöông phaùp duøng ñaàu dính. 2.4.2. Phöông phaùp duøng caùc ñoaïn noái (linkers) Caùc ñoaïn noái (linkers) laø caùc ñoaïn oligonucleotide coù chieàu daøi töø 10-20 nucleotide ñöôïc toång hôïp hoaù hoïc. Trong moãi ñoaïn linker phaûi mang moät trình töï nhaän bieát ñaëc hieäu cuûa moät restriction enzyme naøo ñoù. Sau ñoù duøng enzyme DNA ligase cuûa phage T4 noái caùc ñoaïn naøy vôùi DNA laï. Caét vector chuyeån gen vaø DNA laï noái linker baèng restriction enzyme töông öùng vôùi trình töï nhaän bieát cuûa linker (dó nhieân vector chuyeån gen phaûi coù trình töï nhaän bieát cuûa restriction enzyme ñoù).taïo ra ñaàu dính ôû hai ñaàu vector vaø DNA laï. Nhôø ñoù maø DNA laï coù theå gaén vaøo vector khi hoãn hôïp vôùi nhau vaø coù söï xuùc taùc cuûa ligase (hình 2.4). Phöông phaùp naøy thöôøng duøng trong tröôøng hôïp DNA laï vaø vector khoâng coù cuøng trình töï nhaän bieát cuûa restriction enzyme. Ví duï : maïch keùp cDNA, hoaëc DNA coù ñaàu baèng (blunt ends). 13
Hình 2.4: Phöông phaùp duøng caùc ñoaïn noái linkers taïo DNA taùi toå hôïp. 2.4.3. Phöông phaùp duøng enzyme terminal transferase. Enzyme terminal transferase coù hoaït tính xuùc taùc toång hôïp caùc ñoaïn homonucleotide (ví duï: GGGG hoaëc CCCC) ôû ñaàu 3’-OH cuûa chuoãi DNA ñeå hình thaønh ñaàu dính cho DNA laï vaø vector chuyeån gen (hình 2.5). 14
Hình 2.4: Phöông phaùp duøng enzyme terminal transferase gaén DNA laï vaøo vector. Vector chuyeån gen vaø DNA laï caàn gaén ñöôïc caét bôûi exonuclease hoaëc restriction enzyme (Ví duï: Pst I). Sau ñoù vector ñöôïc uû vôùi enzyme terminal transferase vaø moät loaïi nucleotide (dGTP), keát quaû taïo thaønh ôû hai ñaàu muùt 3’OH cuûa vector moät ñoaïn poly G (3’ GGGGG). Ñoaïn DNA laï sau khi caét bôûi exonuclease cuõng ñöôïc uû vôùi enzyme terminal transferase nhöng boå sung vaøo moâi tröôøng uû laø dCTP ñeå taïo ñuoâi 3’ CCCCC boå sung vôùi ñuoâi GGGGG cuûa vector. Nhôø ñoù maø DNA laï coù theå gaén vaøo vector do baét caëp boå sung giöõa G vaø C. Giai ñoaïn cuoái cuøng laø duøng enzyme DNA polymerase I laáp choã troáng vaø ligase haøn dính DNA laï vôùi vector taïo neân DNA taùi toå hôïp. Vôùi phöông phaùp naøy coù theå gaén DNA laï vaøo baát kyø vector chuyeån gen naøo. 2.5. Bieán naïp DNA taùi toå hôïp vaøo teá baøo Sau khi taïo ñöôïc DNA taùi toå hôïp, DNA taùi toå hôïp seõ ñöôïc ñöa vaøo teá baøo (vi khuaån, teá baøo ñoäng vaät hoaëc thöïc vaät) ñeå gen laï hoaït ñoäng. Quaù trình naøy goïi laø bieán naïp. 2.5.1. Hoaù bieán naïp Ñeå bieán naïp DNA taùi toå hôïp vaøo vi khuaån thì duøng teá baøo vi khuaån khoâng chöùa plasmid xöû lyù vôùi CaCl2 laïnh keøm theo soác nhieät ôû 420C trong 2 phuùt thì DNA taùi toå hôïp coù theå xaâm nhaäp vaøo teá baøo vi khuaån. Ñoái vôùi teá baøo ñoäng vaät coù vuù thì khoù bieán naïp hôn. Ngöôøi ta söû duïng phsphate canxi laøm trung gian cho DNA taùi toå hôïp bieán naïp. Hieäu quaû thaáp, chæ töø 1-2% teá baøo haáp thuï. 2.5.2.Ñieän bieán naïp Söû duïng doøng ñieän cao theá cuïc boä (ngaét quaõng) coù theå giuùp teá baøo haáp thuï ñöôïc DNA taùi toå hôïp. Vì vaäy phöông phaùp naøy goïi laø ñieän bieán naïp (electrotransformation). Phöông phaùp naøy coù hieäu quaû bieán naïp cao hôn hoaù bieán naïp nhöng tyû leä teá baøo bò cheát do soác ñieän cao, coù theå töø 50-70%. 2.5.3. Phöông phaùp vi tieâm 15
Ñoái vôùi caùc teá baøo ñoäng vaät coù vuù coù theå tieâm thaúng DNA vaøo teá baøo (thöôøng laø hôïp töû) nhö hình chuïp (hình 2.6). Hình 2.6: Tieâm DNA laï vaøo teá baøo tröùng (hôïp töû) cuûa chuoät. 2.5.4. Phöông phaùp baén DNA vaøo teá baøo ÔÛ teá baøo thöïc vaät coù vaùch teá baøo raát daøy caáu taïo baèng cellulose vì vaäy raát khoù bieán naïp. Ñeå khaéc phuïc khoù khaên naøy ngöôøi ta duøng phöông phaùp baén DNA vaøo teá baøo. DNA thöôøng ñöôïc boïc trong caùc haït kim loaïi nhö vaøng, tungsten coù kích thöôùc khoaûng 4 µm vaø ñöôïc baén baøo teá baøo. Phöông phaùp naøy raát phoå bieán ñeå taïo thöïc vaät chuyeån gen. Ngoaøi caùc phöông phaùp treân ñoái vôùi caùc vector caáu taïo töø virus chuùng coù heä thoáng töï xaâm nhieãm vaøo teá baøo raát hieäu quaû vì vaäy hieäu quaû bieán naïp raát cao. 2.6. Phöông phaùp choïn loïc, taïo doøng vaø bieåu hieän gen Sau khi tieán haønh bieán naïp DNA taùi toå hôïp vaøo teá baøo vi khuaån , coâng vieäc tieáp theo laø kieåm tra söï hieän dieän cuûa DNA laï mong muoán, choïn loïc ñuùng nhöõng teá baøo coù mang DNA laï vaø nhaân leân thaønh doøng vaø taïo ñieàu kieän cho söï bieåu hieän cuûa gen laï naøy (DNA laï). 2.6.1. Phöông phaùp xaùc ñònh doøng vi khuaån chöùa plasmid taùi toå hôïp 2 Do hieäu suaát taùi toå hôïp vaøbieán naïp thöôøng thaáp, vì vaäy doøng vi khuaån moïc leân seõ coù ba loaïi: 3 - Teá baøo vi khuaån khoâng nhaän ñöôïc plasmid. 16
4 - Teá baøo nhaän ñöôïc plasmid khoâng mang gen la.ï 5 - Teá baøo nhaän ñöôïc plasmid taùi toå hôïp. 6 Hieän nay coù nhieàu phöông phaùp ñeå choïn loïc doøng vi khuaån coù mang gen taùi toå hôïp nhö phöông phaùp lai DNA vôùi maãu thöû ñaùnh daáu phoùng xaï, phöông phaùp söû duïng khaùng theå. Tuy nhieân hai phöông phaùp ñôn giaûn nhaát vaø söû duïng ñaàu tieân laø phöông phaùp boå sung α vaø phöông phaùp duøng caùc gen khaùng khaùng sinh ñaùnh daáu. 7 + Phöông phaùp boå sung α: 8 Nhieàu vector chuyeån gen coù mang gen lacZ (maõ hoaù cho enzyme β-galactosidase). Khi trong moâi töôøng nuoâi caáy coù chaát X-gal (5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-galactose) thì enzyme β- galactosidase seõ phaân huyû X-gal cho ra maøu xanh. Khi gaén gen laï vaøo vector ngöôøi ta seõ cho gaén vaøo giöõa gen naøy laøm cho noù maát hoaït tính β-galactosidase, khi ñoù chaát X-gal coù maøu traéng. Vì vaäy sau khi nuoâi caáy hoãn hôïp teá baøo vi khuaån taùi toå hôïp treân moâi tröôøng coù boå sung X-gal thì khuaån laïc naøo maøu traéng chöùng toû coù mang gen laï ñeå choïn loïc vaø nhaân leân thaønh doøng (cloning). 9 + Phöông phaùp söû duïng gen khaùng khaùng sinh ñaùnh daáu: 10 Moät soá vector plasmid thöông mang gen khaùng ampicillin (Ap R) vaø khaùng tetracillin (Tc R). Khi gaén gen laï vaøo vector ngöôøi ta thöông chuû taâm gaén vaøo vò trí cuûa moät trong hai gen naøy vaø laøm maát hoaït tính khaùng thuoác cuûa noù (ví duï : maát hoaït tính gen Tc R). Khi caáy vi khuaån ñaõ ñöôïc bieán naïp treân moâi tröôøng coù thuoác khaùng sinh laø ampicillin vaø tetracillin thì nhöõng vi khuaån bò öùc cheá bôûi tetracillin chöùng toû bò maát hoaït tính khaùng tetracillin do xen ñoaïn gen laï vaø ñöôïc choïn loïc ra nhaân leân thaønh doøng. 2. Söï bieåu hieän cuûa gen ñöôïc taïo doøng Khoâng phaûi taát caû caùc gen laï khi ñöôïc taùi toå hôïp vaø ñöa vaøo teá baøo ñeàu coù theå bieåu hieän. Söï bieåu hieän cuûa gen ñöôïc traûi qua hai böôùc laø: - Gen ñoù ñöôïc phieân maõ ñeå toâng hôïp neân mRNA. - m RNA ñoù coù ñaày ñuû chöùc naêng ñeå tham gia vaøo quaù trình dòch maõ toång hôïp neân protein. Vì vaäy ñeå cho gen bieåu hieän toái ña caàn coù caùc yeâu caàu sau: - Caàn coù moät soá löôïng caùc baûn sao hôïp lyù cuûa vector plasmid trong moät teá baøo - Gen phaûi coù moät promoter maïnh ñeå phieân maõ toát. 17
- mRNA phaûi coù coù trình töï khôûi ñaàu, keát thuùc, coù ñieåm baùm cuûa ribosome (rbs) cho quaù trình dòch maõ - Gen taùi toå hôïp phaûi coù söï oån ñònh laâu daøi. 3. Moät soá öùng duïng cuûa kyõ thuaät taùi toå hôïp DNA Toùm taét caùc böôùc cuûa kyõ thuaät taùi toå hôïp DNA vaø moät soá öùng duïng cuûa noù ñöôïc trình baøy trong hình 2.7 vaø seõ ñeà caäp trong caùc chöông sau. Hình 2.7: Kyõ thuaät taùi toå hôïp DNA vaø moät soá öùng duïng CHÖÔNG III: COÂNG NGHEÄ SINH HOÏC TRONG COÂNG NGHIEÄP Trong chöông naøy ñeà caäp moät caùch khaùi quaùt nhöõng qui trình coâng ngheä trong coâng nghieäp thöïc phaåm vaø hoaù chaát coù söï tham gia cuûa vi sinh vaät cuõng nhö nhöõng ñoùng goùp cuûa CNSH hieän ñaïi ñeå naâng cao hieäu suaát cuûa caùc qui trình treân. 3.1. CNSH trong coâng nghieäp cheá bieán thöïc phaåm Tröôùc ñaây trong coâng nghieäp thöïc phaåm, caùc nghieân cöùu CNSH chuû yeáu taäp trung ñeå hoaøn thieän qui trình coâng ngheä leân men truyeàn thoáng (nhö nghieân cöùu veà toái öu moâi tröôøng nuoâi caáy, thieát bò noài leân men, …). Hieän nay caùc nghieân cöùu CNSH chuû yeáu lieân quan ñeán vieäc taïo ra caùc chuûng môùi coù naêng suaát sinh hoïc cao, coù theå baèng phöông phaùp gaây ñoät bieán hoaëc hieän ñaïi hôn laø öùng duïng kyõ thuaät di truyeàn trong taïo doøng (cloning) vaø caùc kyõ thuaät leân men hieän ñaïi nhö kyõ thuaät coá ñònh teá baøo, enzyme. 18
CNSH trong coâng nghieäp thöïc phaåm goàm coù caùc qui trình cheá bieán söõa, cheá bieán tinh boät, qui trình saûn xuaát nöôùc uoáng leân men, qui trình saûn xuaát thöïc phaåm giaøu protein, … 3.1.1. Coâng nghieäp cheá bieán söõa Caùc qui trình cheá bieán söõa nhö saûn xuaát phoma, söõa chua, ñaõ coù töø raát laâu. Tuy nhie6 caùc qui trình truyeàn thoáng söû duïng chuûng vi khuaån töï nhieân (Lactobacillus, Streptococus) coù maët trong söõa ñeå leân men do ñoù khoù kieåm soaùt, chaát löôïng khoâng oån ñònh vaø hieäu quaû khoâng cao. Ngaøy nay nhôø vieäc taïo ra caùc chuûng coù hoaït tính cao, thuaàn khieát neân coù theå ñieàu khieån caùc quaù trình leân men naøy moät caùch coù ñònh höôùng vaø ruùt ngaén ñöôïc qui trình saûn xuaát, naâng cao vaø oån ñònh chaát löôïng. Ví duï: qui trình saûn xuaát phoma truyeàn thoáng nhö sau: Leân men, taïo acid Leâ Taùch söõa ñoâng Taïo muøi vò Söõa Ñoâng tuï UÛ chín Phoma L.bulgaricus ñun noùng, taïo hình 4 – 20 thaùng S. lactis söõa ñöôïc leân men vôùi caùc vi khuaån leân men Ô böôùc (1) taïo axit gaây ñoâng tuï protein, ñeå ruùt ngaén giai ñoaïn naøy ngaøy nay ngöôøi ta thöôøng theâm renin (enzyme gaây ñoâng tuï söõa cuûa beâ non) thuùc ñaåy quaù trình ñoâng tuï. Sau khi taùch söõa ñoâng seõ ñun noùng, taïo hình, theâm muoái ñeå uû chín. Giai ñoaïn uû chín raát daøi (ôû nhieät ñoä thaáp) vôùi muïc ñích taïo höông vò ñeå taêng chaát löôïng phoma. Ñeå ruùt ngaén giai ñoaïn naøy maø khoâng laøm giaûm chaát löôïng cuûa phoma, gaàn ñaây ngöôøi ta tìm ñöôïc enzym peptidase cuûa Bacillus subtilis raát thích hôïp vôùi muïc ñích naøy, laøm ruùt ngaén thôøi gian uû chín coøn moät nöûa thôøi gian. 3.1.2. Coâng ngheä sinh hoïc trong cheá bieán tinh boät Trong coâng nghieäp cheá bieán tinh boät chuû yeáu laø taïo ra caùc saûn phaåm thuyû phaân cuûa tinh boät. Cho ñeán nhöõng naêm 50 tinh boät chuû yeáu ñöôïc thuyû phaân baèng axit. Ngaøy nay coâng ngheä naøy ñöôïc thay theá hoaøn toaøn baèng enzyme nhö amylase, glucoamylase cuûa naám moác Aspegillus niger, caùc enzyme naøy coù theå chòu ñöôïc nhieät ñoä 1000C vì vaäy raát thuaän tieän cho coâng ngheä thuyû phaân tinh boät. Ngaøy nay coâng ngheä cheá bieán tinh boät quan troïng nhaát laø saûn xuaát siro fructose-glucose duøng trong coâng ngieäp nöôùc giaûi khaùt, coâng nghieäp baùnh keïo. Coâng ngheä naøy ñöôïc thöïc hieän theo qui trình sau: Hoà hoaù, amylase Glucose isomerase Tinh boät Glucose siro glucose, fructose Glucoamylase. 19
Sau khi thuyû phaân tinh boät thaønh ñöôøng glucose, moät phaàn glucose seõ ñöôïc ñoàng phaân hoaù thaønh fructose (ngoït hôn ñöôøng saccharose 1,5 laàn) baèng enzyme glucose isomerase, taïo thaønh moät hoãn hôïp siro vôùi 51% glucose vaø 42% fructose. Ngaøy nay coâng ngheä naøy coù nhöõng böôùc caûi tieán ñaùng keå ñoù laø söû duïng enzyme glucose isomerase coá ñònh, theo soá lieäu gaàn ñaây cho thaáy Coâng ngheä enzyme coá ñònh glucose isomerase coù theå söû duïng lieân tuïc trong 6 thaùng, 1kg enzyme coá ñònh coù theå saûn xuaát ñöôïc 22000 kg saûn phaåm. Coâng ngheä naøy hieän nay raát phaùt trieån ôû Myõ vaø haøng naêm treân theá giôùi saûn xuaát treân 7 trieäu taán saûn phaåm siro glucose- fructose. 3.1.3.Coâng ngheä saûn xuaát nöôùc uoáng leân men Trong coâng ngheä saûn xuaát nöôùc uoáng leân men chuû yeáu laø söû duïng nguyeân lieäu ñöôøng, vaø chuûng vi sinh leân men laø Saccharomyces cerevisiae ñeå leân men nguyeân lieäu ñöôøng thaønh ethanol. Quan trong nhaát phaûi keå ñeán qui trình saûn xuaát bia. _______________________________________________________________ Nguyeân lieäu Giai ñoaïn chuaån bò Saûn xuaát bia Saûn phaåm phuï _______________________________________________________________ Luùa maïch Maàm maïch Nghieàn Pheá thaûi laøm thöùc aên GS Nöôùc Beå chöùa Beå troän Thöùc aên gia suùc Ñöôøng mía Dòch ñöôøng Hoa bia Saáy Ñun dòch ñöôøng Phaân höõu cô Laøm laïnh Thuøng giöõ bia UÛ bia Bia töôi Voâ chai 3.1.4. Saûn phaåm giaøu protein 20