CÔNG NGHỆ GEN (đầy đủ là gì)

Công nghệ gen là gì 

Công nghệ gen, còn được gọi là chỉnh sửa gen hoặc thao tác di truyền, là thao tác trực tiếp đối với gen của một sinh vật bằng công nghệ sinh học. Nó là một tập hợp các công nghệ được sử dụng để thay đổi cấu trúc di truyền của tế bào, bao gồm việc chuyển các gen trong và qua ranh giới loài để tạo ra các sinh vật mới hoặc cải tiến. DNA mới thu được bằng cách phân lập và sao chép vật liệu di truyền quan tâm bằng phương pháp DNA tái tổ hợp hoặc bằng cách tổng hợp nhân tạo DNA. Một cấu trúc thường được tạo ra và được sử dụng để chèn DNA này vào cơ thể vật chủ. Phân tử DNA tái tổ hợp đầu tiên được tạo ra bởi Paul Berg vào năm 1972 bằng cách kết hợp DNA từ virus khỉ SV40 với virus lambda. Cũng như việc chèn gen, quá trình này có thể được sử dụng để loại bỏ hoặc “loại bỏ” các gen. DNA mới có thể được chèn một cách ngẫu nhiên hoặc nhắm mục tiêu vào một phần cụ thể của bộ gen.

Công nghệ gen tác dụng gì

Công nghệ gen có các ứng dụng trong y học, nghiên cứu, công nghiệp và nông nghiệp và có thể được sử dụng trên nhiều loại thực vật, động vật và vi sinh vật. Vi khuẩn, những sinh vật đầu tiên được biến đổi gen, có thể được chèn DNA plasmid chứa các gen mới mã hóa thuốc hoặc enzyme chế biến thực phẩm và các chất nền khác. Thực vật đã được biến đổi để bảo vệ côn trùng, kháng thuốc diệt cỏ, kháng vi rút, tăng cường dinh dưỡng, khả năng chịu áp lực môi trường và sản xuất vắc xin ăn được. Hầu hết các GMO được thương mại hóa là cây trồng kháng sâu bọ hoặc kháng thuốc diệt cỏ. Động vật biến đổi gen đã được sử dụng để nghiên cứu, động vật mô hình và sản xuất các sản phẩm nông nghiệp hoặc dược phẩm. Động vật biến đổi gen bao gồm động vật có gen bị loại bỏ, tăng tính nhạy cảm với bệnh tật, kích thích tố để tăng trưởng thêm và khả năng thể hiện protein trong sữa của chúng.

Kĩ thuật gen là gì

Kỹ thuật gen là một quá trình làm thay đổi cấu trúc di truyền của một sinh vật bằng cách loại bỏ hoặc đưa vào DNA. Không giống như nhân giống động vật và thực vật truyền thống, bao gồm thực hiện nhiều phép lai và sau đó chọn sinh vật có kiểu hình mong muốn, kỹ thuật di truyền lấy gen trực tiếp từ sinh vật này và chuyển nó sang sinh vật khác. Điều này nhanh hơn nhiều, có thể được sử dụng để chèn bất kỳ gen nào từ bất kỳ sinh vật nào (ngay cả những gen từ các miền khác nhau) và ngăn chặn các gen không mong muốn khác cũng được thêm vào.

Ví dụ về công nghệ gen

Cây cải dầu kháng thuốc trừ sâu

Hạt cải dầu là một loài thực vật có hoa được sử dụng để làm một số loại dầu thực vật. Kỹ thuật di truyền đã cho phép những cây này có khả năng kháng một số loại thuốc trừ sâu để khi các cánh đồng được xử lý để loại bỏ sâu bệnh, cây sẽ không bị tổn thương.

Thực vật chống ô nhiễm

Cây dương được phát triển bởi các nhà khoa học tại Đại học Washington có thể hấp thụ nước ô nhiễm qua rễ của chúng và làm sạch nó trước khi nước thải trở lại không khí. Cây cối có khả năng làm sạch một số chất ô nhiễm hiệu quả hơn nhiều lần so với cây dương thông thường.

Gạo vàng

Biến đổi gen thường được sử dụng để tạo ra các loại thực phẩm lành mạnh hơn, chẳng hạn như gạo vàng, chứa beta-carotene – chính loại vitamin làm cho cà rốt có màu cam. Kết quả là những người không được tiếp cận với nhiều loại vitamin sẽ nhận được một lượng vitamin A lành mạnh khi ăn gạo.

Ý nghĩa của công nghệ gen

Kỹ thuật di truyền đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực bao gồm nghiên cứu, y học, công nghệ sinh học công nghiệp và nông nghiệp. Trong nghiên cứu, GMO được sử dụng để nghiên cứu chức năng và biểu hiện của gen thông qua các thí nghiệm mất chức năng, tăng chức năng, theo dõi và biểu hiện. Bằng cách loại bỏ các gen chịu trách nhiệm cho các điều kiện nhất định, có thể tạo ra các sinh vật mô hình động vật về các bệnh ở người. Cũng như sản xuất hormone, vắc-xin và các loại thuốc khác, kỹ thuật di truyền có tiềm năng chữa khỏi các bệnh di truyền thông qua liệu pháp gen. Các kỹ thuật tương tự được sử dụng để sản xuất thuốc cũng có thể có các ứng dụng công nghiệp như sản xuất enzym cho bột giặt, pho mát và các sản phẩm khác.

Quy trình then chốt của công nghệ gen là gì

Tạo ra một GMO là một quá trình gồm nhiều bước. Các kỹ sư di truyền trước tiên phải chọn loại gen mà họ muốn đưa vào sinh vật. Điều này được thúc đẩy bởi mục đích là cho sinh vật kết quả và được xây dựng dựa trên nghiên cứu trước đó. Màn hình di truyền có thể được thực hiện để xác định các gen tiềm năng và các xét nghiệm sâu hơn sau đó được sử dụng để xác định các ứng cử viên tốt nhất. Sự phát triển của microarrays, phiên mã và giải trình tự bộ gen đã làm cho việc tìm kiếm các gen phù hợp trở nên dễ dàng hơn nhiều. May mắn cũng đóng một phần của nó; gen Roundup Ready được phát hiện sau khi các nhà khoa học nhận thấy một loại vi khuẩn phát triển mạnh khi có thuốc diệt cỏ.

Công nghệ gen và công nghệ tế bào là gì

Công nghệ tế bào gốc là một lĩnh vực đang phát triển nhanh chóng, kết hợp nỗ lực của các nhà sinh học tế bào, nhà di truyền học và bác sĩ lâm sàng và mang lại hy vọng điều trị hiệu quả cho nhiều loại bệnh ác tính và không ác tính. Tế bào gốc được định nghĩa là tế bào tiền thân toàn năng có khả năng tự đổi mới và biệt hóa đa dòng.1 Tế bào gốc tồn tại tốt và thể hiện sự phân chia ổn định trong môi trường nuôi cấy, là mục tiêu lý tưởng cho thao tác in vitro. Mặc dù các nghiên cứu ban đầu tập trung vào tế bào gốc tạo máu, tế bào gốc cũng đã được công nhận ở các vị trí khác.

Thành tựu công nghệ gen ở Việt Nam

1. Cấy ghép tế bào gốc · 2. Xử lý nước thải thực phẩm · 3. Nấm chất lượng cao · 4. Sản phẩm giúp giám định gen · 5. Phân tích các Protein/Proteome

Nhược điểm của công nghệ tế bào

Bất lợi chính của nghiên cứu tế bào gốc liên quan đến cách chúng thu được – nghĩa là nó liên quan đến việc phá hủy phôi thai người. Điều này khiến những người tin rằng cuộc sống bắt đầu bằng biện pháp tránh thai là vô đạo đức.

Một hạn chế khác là chúng ta hiện chưa có hiểu biết đầy đủ về cách thức hoạt động của tế bào gốc phôi. Ví dụ, có thể có những ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe mà chúng ta chưa nhận thức được.

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, tế bào gốc được cấy ghép có thể có tỷ lệ đào thải cao. Rốt cuộc, chúng có nguồn gốc từ phôi ngoại lai. Nói cách khác, liệu pháp có thể không phải lúc nào cũng thành công.

Khái niệm gen là gì

Trong sinh học, gen (từ genos (tiếng Hy Lạp) có nghĩa là thế hệ, sinh ra hoặc giới tính) là đơn vị cơ bản của tính di truyền và trình tự các nucleotide trong DNA mã hóa quá trình tổng hợp sản phẩm gen, RNA hoặc protein.

Trong quá trình biểu hiện gen, DNA lần đầu tiên được sao chép thành RNA. RNA có thể có chức năng trực tiếp hoặc là khuôn mẫu trung gian cho một protein thực hiện một chức năng. Sự truyền gen cho đời con của sinh vật là cơ sở của sự di truyền các tính trạng kiểu hình. Các gen này tạo nên các chuỗi DNA khác nhau được gọi là kiểu gen. Kiểu gen cùng với các yếu tố môi trường và sự phát triển quyết định kiểu hình sẽ như thế nào. Hầu hết các tính trạng sinh học đều chịu ảnh hưởng của các polygenes (nhiều gen khác nhau) cũng như tương tác gen – môi trường. Một số đặc điểm di truyền có thể nhìn thấy ngay lập tức, chẳng hạn như màu mắt hoặc số lượng các chi, và một số thì không, chẳng hạn như nhóm máu, nguy cơ mắc các bệnh cụ thể hoặc hàng nghìn quá trình sinh hóa cơ bản cấu thành sự sống.

Đột biến gen là gì

Trong sinh học, đột biến là sự thay đổi trình tự nucleotit trong bộ gen của sinh vật, vi rút hoặc DNA ngoài nhiễm sắc thể. Bộ gen của virus chứa DNA hoặc RNA. Các đột biến là kết quả của lỗi trong quá trình sao chép DNA hoặc vi rút, nguyên phân hoặc meiosis hoặc các dạng tổn thương khác đối với DNA (chẳng hạn như chất dimer pyrimidine do tiếp xúc với bức xạ tia cực tím), sau đó có thể được sửa chữa dễ xảy ra lỗi (đặc biệt là kết nối cuối qua trung gian vi sinh) , gây ra lỗi trong các hình thức sửa chữa khác, hoặc gây ra lỗi trong quá trình sao chép (tổng hợp chuyển đổi). Các đột biến cũng có thể là kết quả của việc chèn hoặc xóa các đoạn DNA do các yếu tố di truyền di động.

Đột biến có thể tạo ra hoặc không thể tạo ra những thay đổi có thể phát hiện được trong các đặc điểm quan sát được (kiểu hình) của sinh vật. Các đột biến đóng một phần trong cả quá trình sinh học bình thường và bất thường bao gồm: tiến hóa, ung thư và sự phát triển của hệ thống miễn dịch, bao gồm cả sự đa dạng về chức năng. Đột biến là nguồn gốc cuối cùng của tất cả các biến thể di truyền, cung cấp nguyên liệu thô để các lực lượng tiến hóa như chọn lọc tự nhiên có thể hoạt động.

Quy ước gen là gì

Danh pháp gen là cách gọi tên khoa học của các gen, đơn vị tính di truyền của cơ thể sống. Nó cũng có liên quan chặt chẽ với danh pháp protein, vì các gen và protein mà chúng mã hóa thường có danh pháp tương tự. Một ủy ban quốc tế đã công bố các khuyến nghị về các ký hiệu và danh pháp di truyền vào năm 1957. Nhu cầu phát triển các hướng dẫn chính thức về tên và ký hiệu gen người đã được công nhận vào những năm 1960 và các hướng dẫn đầy đủ đã được ban hành vào năm 1979 (Cuộc họp bộ gen người ở Edinburgh).

Kiểu gen là gì

Mã gen là gì

Chức năng của gen là gì

Các gen có thể nhận được các đột biến trong trình tự của chúng, dẫn đến các biến thể khác nhau, được gọi là các alen, trong quần thể. Các alen này mã hóa các phiên bản hơi khác nhau của một loại protein, gây ra các tính trạng kiểu hình khác nhau. Việc sử dụng thuật ngữ “có một gen” (ví dụ: “gen tốt”, “gen màu tóc”) thường đề cập đến việc chứa một alen khác của cùng một gen, được chia sẻ.  Các gen tiến hóa do chọn lọc tự nhiên / sự tồn tại của các alen phù hợp nhất và trôi dạt di truyền.

Mục đích của công nghệ tế bào

Nghiên cứu tế bào gốc cung cấp vô số khả năng y học. Rốt cuộc, các tế bào không phân biệt; điều này có nghĩa là chúng có thể được sử dụng để điều trị các tình trạng khác nhau.

Ví dụ, các nhà nghiên cứu có thể điều trị bệnh tiểu đường bằng cách biến tế bào gốc thành tế bào sản xuất insulin. Các tình trạng khác có thể được hưởng lợi từ các liệu pháp như vậy bao gồm chấn thương cột sống, đột quỵ, bệnh Parkinson và bệnh Alzheimer.

Một lợi ích khác là nó có thể giúp tiến triển nghiên cứu ung thư. Làm sao? Tế bào gốc phôi tương tự như tế bào ung thư ở chỗ chúng có thể tự sinh sản vô thời hạn.

Bằng cách nghiên cứu chúng, các nhà nghiên cứu có thể phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn chống lại các tế bào ung thư.

Triển vọng của công nghệ tế bào