Chuyên đề Sinh học 12 Chân trời sáng tạo Bài 3. Công nghe gene và thành tựu

- Để chuyển gene từ sứa sang thỏ có thể áp dụng quy trình như tạo động vật biến đổi gene.

- Chuyển gene được thực hiện nhằm tạo các sinh vật biến đổi gene sản xuất các DNA tái tổ hợp hoặc protein tái tổ hợp hoặc các giống sinh vật chuyển gene biểu hiện các đặc tính mong muốn để phục vụ cho đời sống của con người.

Chuyển gene giữa các loài khác nhau được tiến hành dựa trên cơ sở khoa học là sự biến nạp, khả năng di truyền và biểu hiện của gene chuyển trong tế bào chủ.

Các bước trong công nghệ gene:

- Bước 1: Tách dòng phân tử (đoạn DNA hoặc gene mong muốn) từ phân tử DNA nhiễm sắc thể của tế bào cho.

- Bước 2: Tạo vector tái tổ hợp bằng cách gene mong muốn được cài vào vector chuyển gene.

- Bước 3: Biến nạp vector tái tổ hợp vào tế bào chủ.

- Bước 4 - Tạo dòng vector tái tổ hợp và thu nhận sản phẩm: Nuôi cấy tế bào chủ chứa DNA tái tổ hợp để nhân dòng gene mong muốn hoặc tạo điều kiện cho gene đã ghép được biểu hiện để thu được protein tái tổ hợp.

Việc sử dụng vector để chuyển gene từ tế bào này sang tế bào khác nhằm khắc phục được các khó khăn khi biến nạp trực tiếp đoạn gene cần chuyển vào tế bào như: đảm bảo gene cần chuyển có thể tích hợp vào nhiễm sắc thể của tế bào nhận để có thể tăng số lượng bản sao và được biểu hiện trong tế bào nhận, DNA không bị phân hủy bởi các enzyme trong tế bào nhận.

Đặc điểm của các loại vector đảm bảo chúng có thể thực hiện chức năng chuyển gene từ tế bào này sang tế bào khác:

- Có trình tự khởi đầu sao chép (điểm Ori) để có thể nhân lên trong tế bào nhận.

- Có các trình tự nhận biết bởi enzyme cắt giới hạn để cắt mở vòng plasmid và gắn với gene cần chuyển.

- Có các gene chỉ thị (gene đánh dấu - marker genes) để nhận biết được tế bào nhận có chứa DNA tái tổ hợp.

Những đặc điểm của vector có thể được cải biến để nâng cao hiệu quả chuyển gene:

- Có chứa các gene làm vô hiệu hoá đoạn DNA không mong muốn bị gắn vào.

- Có thêm trình tự promoter trong vùng điều hòa để sử dụng trong biểu hiện gene tạo protein tái tổ hợp.