CHUYỂN GEN CECROPIN B VÀO TẾ BÀO VÀ CƠ THỂ ĐỘNG VẬT

1.3. CHUYỂN GEN CECROPIN B VÀO TẾ BÀO VÀ CƠ THỂ ĐỘNG VẬT

Kỹ thuật chuyển gen khởi đầu được dùng để nghiên cứu các cơ chế phân tử của việc biểu hiện và điều hòa gen trong những nghiên cứu của Vaheri và Pagano năm 1965. Các tác giả này đã chuyển các phân tử ADN trần vào tế bào với mong muốn tìm hiểu ảnh hưởng của đoạn chuyển vào lên tế bào. Từ cột mốc này, các nhà khoa học đã phát triển nhiều hệ thống chuyển gen có hiệu quả. Chức năng của nhiều đoạn gen lần lượt được giải đáp nhờ kỹ thuật chuyển gen. Thêm vào đó, các vấn đề về điều hòa chức năng gen, điều hòa phiên mã và dịch mã, sự biểu hiện và vai trò các protein trong tế bào ngày càng được sáng tỏ. Sự ra đời và phát triển của công nghệ DNA tái tổ hợp đã tạo ra các vector biểu hiện cả trong tế bào nhân sơ và nhân chuẩn (vector con thoi). Nhờ đó, các vector được nhân dòng trong nhân sơ và biểu hiện ở nhiều loại tế bào nhân chuẩn khác nhau [5, 6]. Gần đây, kỹ thuật chuyển gen đã được ứng dụng trong liệu pháp gen chữa trị các bệnh di truyền, ung thư và các bệnh liên quan đến virus.

Động vật chuyển gen là những sinh vật được thay đổi vật liệu di truyền một cách có chủ ý bằng công nghệ sinh học hiện đại. DNA ngoại lai được đưa vào động vật sử dụng công nghệ DNA tái tổ hợp, sau đó chúng đi vào dòng mầm và tạo ra cơ thể có nguyên liệu di truyền bị biến đổi. Khi di truyền học phân tử còn chưa phát triển, cách duy nhất để nghiên cứu hoạt động, chức năng của gen là thông qua việc quan sát các đặc điểm di truyền hoặc những đột biến biểu hiện thành kiểu hình. Những hiểu biết về sinh học phát triển và kỹ thuật di truyền cho phép nhanh chóng phát triển các phương pháp tạo động vật chuyển gen. Vi tiêm DNA ngoại lai là kỹ thuật tạo động vật chuyển gen đầu tiên đã được chứng minh thành công ở động vật có vú, được áp dụng ở chuột [19] và sau đó đến thỏ, cừu, lợn, chim và cá [55]. Hai kỹ thuật sau đó được phát triển là chuyển gen qua tinh trùng [33] và chuyển gen thông qua tế bào gốc [20]. Từ năm 1981, khi động vật chuyển gen đầu tiên được tạo ra [19], công nghệ tạo động vật chuyển gen và ứng dụng của nó ngày càng được phát triển rộng rãi.

Chuyển gen ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu và trong công nghiệp với các mục đích khác nhau. Nhờ công nghệ chuyển gen mà các nhà khoa học đã tạo ra những gia súc có năng suất và chất lượng cao. Ứng dụng quan trọng đối với vật nuôi chuyển gen là sản xuất protein dược liệu trong sữa.

Gia cầm chuyển gen cung cấp trứng mang các protein tái tổ hợp. Chúng đang là niềm hy vọng cho con người trong công nghệ dược phẩm và thực phẩm.

Công nghệ chuyển gen ở cá tạo nên những vật nuôi tăng trưởng nhanh, chống chịu tốt hoặc sử dụng trong việc xác định chất lượng môi trường nước [5], [8].

Hiện nay trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu chuyển gen Cecropin B vào thực vật cũng như động vật để tạo ra cơ thể chuyển gen với đặc tính kháng khuẩn.

Bệnh do vi khuẩn gây nên đã gây thiệt hại lớn trong nông nghiệp, đặc biệt là ở một số loại cây trồng quan trọng như lúa, rau và trái cây. Các nhà khoa học trên thế giới đã và đang cố gắng chuyển gen cecropin vào các cây trồng này để kiểm soát các tác nhân gây bệnh cây trồng [40].

Gen cecropin đã được chuyển vào cây lúa để kiểm soát bệnh bạc lá ở cây lúa. Ở cây thuốc lá, gen cecropin được chuyển vào để kháng vi khuẩn Pseudomonas syringane pv. tabaci gây bệnh đốm lá.

Đối với động vật, nghiên cứu chuyển gen cecropin đã được tiến hành trên một số đối tượng. Trong đó đạt được nhiều thành tựu đáng kể nhất là nghiên cứu chuyển gen cecropin ở một số loài cá. Đặc biệt ở cá ngựa vằn, gen cecropin B được chuyển vào đã tăng khả năng đề kháng với các bệnh do vi khuẩn gây nên [46].

1.4. GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN BÀO SỢI CHUỘT ĐƯỢC DÙNG ĐỂ CHUYỂN GEN CECROPIN B

1.4.1. Nguồn gốc và đặc điểm nguyên bào sợi

Nguyên bào sợi có tế bào chất phân nhánh bao quanh một nhân hình elip gồm một hoặc hai hạch nhân. Nguyên bào sợi hoạt động có mạng lưới nội chất có hạt hoạt động mạnh (Hình 5). Trong khi đó, các nguyên bào không hoạt động có kích thước nhỏ so với nguyên bào sợi hoạt động [57].

Hình 5. Cấu trúc của nguyên bào sợi hoạt động [57]

Hình thái nguyên bào sợi thay đổi tùy theo vị trí và hoạt động của chúng. Trong một số điều kiện thích hợp, các tế bào biểu mô có thể trở thành các nguyên bào sợi, gọi là sự chuyển trạng thái biểu mô–trung mô. Ngược lại, trong một số trường hợp, nguyên bào sợi có thể chuyển thành tế bào biểu mô gọi là sự chuyển trạng thái trung mô – biểu mô. Quá trình này được phát hiện trong nhiều giai đoạn phát triển phôi như trong sự phát triển tế bào thần kinh [57].

Trong cơ thể, nguyên bào sợi có chức năng tổng hợp collagen, sợi lưới elastin, laminin, decorin, fibronectin, glycosaminoglycan và glycoprotein của chất nền ngoại bào. Chúng tổng hợp các protein đệm tạo nên sự bền vững và toàn vẹn của mô khi vết thương đã liền. Ðồng thời nguyên bào sợi là nguồn cung cấp quan trọng một số yếu tố tăng trưởng kích thích liền vết thương như TGF–β (Transforming Growth Factor–β), PDGF (Platelet–Derived Growth Factor), KGF (Keratinocyte growth factor) [23].

1.4.2. Ứng dụng của nguyên bào sợi nuôi cấy

Nguyên bào sợi có vai trò quan trọng trong sự hình thành và tồn tại của mô liên kết, hỗ trợ sự phát triển của các loại tế bào khác và tham gia vào quá trình hàn gắn vết thương. Do vậy, tế bào này được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu.

Trong nghiên cứu cơ bản, nguyên bào sợi là loại tế bào dễ phân lập và nuôi cấy. Chúng được sử dụng để nghiên cứu chức năng của gen, sự điều hòa biểu hiện gen, đột biến, tìm hiểu vai trò các phân tử trong các con đường hóa sinh… Khi nuôi cấy in vitro, nguyên bào sợi vẫn giữ khả năng tiết ra các nhân tố sinh trưởng, đồng thời có độ bám dính tốt nên nguyên bào sợi nguyên phát được sử dụng làm lớp tế bào nuôi trong nuôi cấy tế bào gốc. Trong những năm gần đây, nguyên bào sợi là loại tế bào được sử dụng trong nhân bản vô tính và trong giải biệt hóa tế bào. Nguyên bào sợi “bất tử” có sự đồng nhất về hình thái và tính chất, tăng sinh mạnh mà không gặp phải giới hạn về già hóa nên được ứng dụng trong nghiên cứu thử nghiệm chuyển gen [28].

Trong nghiên cứu ứng dụng, với vai trò to lớn trong quá trình hàn gắn vết thương, các nguyên bào sợi được ứng dụng để cấy ghép tự thân cho các bệnh nhân bị tổn thương về da như bỏng, viêm loét do bệnh đái tháo đường. Các nguyên bào sợi và các tế bào sừng thu nhận từ mẫu da sinh thiết của bệnh nhân được nuôi cấy in vitro, sau đó chúng được cấy ghép trở lại cho người bệnh. Điều này sẽ tránh khỏi những vấn đề về thải loại miễn dịch [27], [53].

Каталог: files -> ChuaChuyenDoi
ChuaChuyenDoi -> ĐẠi học quốc gia hà NỘi trưỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Thị Hương XÂy dựng quy trình quản lý CÁc công trìNH
ChuaChuyenDoi -> Luận văn Cao học Người hướng dẫn: ts. Nguyễn Thị Hồng Vân
ChuaChuyenDoi -> 1 Một số vấn đề cơ bản về đất đai và sử dụng đất 05 1 Đất đai 05
ChuaChuyenDoi -> Lê Thị Phương XÂy dựng cơ SỞ DỮ liệu sinh học phân tử trong nhận dạng các loàI ĐỘng vật hoang dã phục vụ thực thi pháp luật và nghiên cứU
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Hà Linh
ChuaChuyenDoi -> ĐÁnh giá Đa dạng di truyền một số MẪu giống lúa thu thập tại làO
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiêN
ChuaChuyenDoi -> TRƯỜng đẠi học khoa học tự nhiên nguyễn Văn Cường
ChuaChuyenDoi -> ĐÁnh giá thực trạng và ĐỀ xuất giải pháP

tải về 329.51 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: