Công nghệ DNA tái tổ hợp

Rất có thể bạn đã từng nghe về thuật ngữ sinh vật biến đổi gen (Genetically Modified Organism – GMO), hoặc các sinh vật có khả năng sản xuất hoóc môn Insulin để điều trị bệnh tiểu đường ở con người; hoặc những giống ngô, đậu tương có năng suất và chất lượng vượt trội.

Bạn đã bao giờ tò mò về cách mà các nhà khoa học tạo ra những sinh vật đặc biệt như vậy chưa?

Đó chính là Công nghệ tái tổ hợp DNA.

Công nghệ tái tổ hợp DNA là gì?

Công nghệ tái tổ hợp DNA là quá trình tạo ra các phân tử DNA từ 2 hoặc nhiều nguồn DNA khác nhau, trong đó các phân tử DNA mới sẽ mang các đặc tính của các phân tử DNA gốc.

Với công nghệ tái tổ hợp DNA, các nhà khoa học không chỉ có thể nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc và cơ chế hoạt động của các gene và bộ gene; mà còn có thể trở thành lực lượng sản xuất trực tiếp của xã hội, góp phần giải quyết những vấn đề thực tiễn trong y học, nông nghiệp và môi trường.

Có Thể Bạn Quan Tâm :   Brand Portfolio là gì? Danh mục thương hiệu gồm những gì?

Nguyên liệu cho công nghệ tái tổ hợp DNA

Gene mục tiêu (gene cần chuyển)

Tách chiết DNA của sinh vật có gene cần chuyển:

Có nhiều phương pháp để tách chiết DNA

  • Sử dụng các loại chất hóa học: Phenol-chloroform, CTAB, Trizol, ….
  • Sử dụng các bộ kit tách chiết đã được thương mại hóa trên thị trường của các công ty như ABT, Qiagen, Thermo, ….
Abt Kit Tach Chiet
TopPURE® Genomic DNA extraction kit – ABT

Mở rộng các đoạn gene mong muốn bằng kỹ thuật PCR: Sử dụng các đường chạy đặc hiệu để nhân nhanh số lượng các đoạn phân tử DNA chứa gene mục tiêu qua các chu kỳ nhiệt.

Sau quá trình này, chúng ta sẽ có một lượng lớn các phân tử DNA chứa các đoạn gene mục tiêu mà chúng ta mong muốn để chuẩn bị cho các bước sau đó.

Các enzym:

Có 2 loại enzym chính trong công nghệ tái tổ hợp DNA

  • Enzym cắt (restriction enzyme, RE): Có chức năng cắt chính xác các đoạn gene mục tiêu bằng các trình tự đặc hiệu trên phân tử DNA, đồng thời cắt mở vòng các vectơ chuyển gene.
  • Enzym nối (DNA ligase): Có chức năng nối các đoạn DNA lại với nhau.

Vectơ chuyển gene (Vectơ truyền)

Vectơ truyền có bản chất là các phân tử DNA mang các đặc tính sau:

  • Có khả năng tự nhân chủ độc lập với tế bào chủ
  • Có khả năng ghép các phân tử DNA ngoại vào mà không mất khả năng tự nhân chủ độc lập
  • Có các trình tự nhận biết của enzym cắt
  • Có chứa các đoạn gene đánh dấu giúp nhận biết trong quá trình biểu hiện gene.
Có Thể Bạn Quan Tâm :   Hướng dẫn cách làm thính gạo rang đơn giản tại nhà

Vectơ truyền thường có 2 loại chính:

  • Plasmid: Là các phân tử DNA nhỏ vòng nằm trong tế bào vi khuẩn
  • Phage: Là virus của các vi khuẩn, có khả năng truyền các đoạn gene lớn

Các bước của công nghệ tái tổ hợp DNA

  • Thu nhặt DNA chứa gene mục tiêu từ tế bào chủ
  • Cắt lấy gene cần chuyển và vectơ truyền bằng cùng một loại enzym cắt
  • Ghép gene cần chuyển vào vectơ truyền bằng enzym nối
  • Truyền DNA tái tổ hợp vào tế bào nhận và tạo điều kiện để nó biểu hiện
Abt Tao Dna Tai To Hop
Sơ đồ quy trình tạo DNA tái tổ hợp

Một số ứng dụng của công nghệ tái tổ hợp DNA

Tạo ra các giống vi sinh vật mang gene sinh vật khác

  • coli mang gene sản xuất Insulin ở con người (Điều trị bệnh tiểu đường)
  • coli mang gene sản xuất Somatostatin (Hoóc môn điều hòa các hoóc môn khác ở con người)
  • Tạo chủng vi sinh vật lành tính mang một số gene gây bệnh, phục vụ nghiên cứu, sản xuất vắc-xin
  • Các chủng vi sinh vật có khả năng làm sạch môi trường như xử lý dầu tràn
Có Thể Bạn Quan Tâm :   Muối biển là gì? Tác dụng của muối biển đến sức khỏe người sử dụng

Tạo ra các giống cây trồng biến đổi gen

  • Giống cà chua được vô hiệu hóa gene sản xuất Ethylen giúp tăng thời gian bảo quản
  • Các giống cây trồng có khả năng kháng bệnh
  • Giống lúa có gene sản xuất β-caroten
  • …..

Tạo ra các động vật chuyển gen phục vụ y học

  • Cừu sản xuất protein huyết thanh
  • Bò sản xuất protein r-human
  • Các loài động vật chuyển gen giúp tăng năng suất thịt, trứng, sữa, …
  • ….

Hiện nay, vẫn còn nhiều tranh cãi về tính an toàn của các sinh vật chuyển gen, nhưng không thể phủ nhận những đóng góp to lớn của công nghệ tái tổ hợp DNA đối với cuộc sống con người

Do đó, lĩnh vực này vẫn đang được mở rộng nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi vào nhiều lĩnh vực trong đời sống.

Công ty TNHH Thiết bị ABT cung cấp cho các nhà khoa học bộ công cụ hiệu quả cho kỹ thuật tạo tái tổ hợp DNA. Ngoài ra, ABT còn phát triển các bộ kit xác định GMO để phục vụ công tác kiểm nghiệm và quản lý các sản phẩm được sản xuất từ sinh vật biến đổi gen.

Back to top button