Công Nghệ DNA Tái Tổ Hợp và Các Khái Niệm Cơ Bản

Tài liệu nghiên cứu Công nghệ dna tái tổ hợp, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về kỹ thuật., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Tác giả: TS. Lê Việt Dũng
• Người hướng dẫn: PGS. Hoàng Lộc
• Trường học: Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ DNA tái tổ hợp
• Đề tài: Công Nghệ DNA Tái Tổ Hợp: Khám Phá Các Khái Niệm Cơ Bản
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2007
• Địa điểm: TP Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về Công Nghệ DNA Tái Tổ Hợp Khái Niệm Cơ Bản

Công nghệ DNA tái tổ hợp là một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ sinh học. Nó cho phép các nhà khoa học cắt và ghép các đoạn DNA từ nhiều nguồn khác nhau để tạo ra các phân tử DNA mới. Công nghệ này đã mở ra nhiều cơ hội trong nghiên cứu gen, sản xuất protein và phát triển giống cây trồng mới. Việc hiểu rõ các khái niệm cơ bản về công nghệ này là rất cần thiết cho những ai muốn tham gia vào lĩnh vực này.

1.1. Khái niệm về DNA và Gen Di Truyền

DNA là phân tử mang thông tin di truyền của sinh vật. Gen di truyền là đoạn DNA chứa thông tin cần thiết để sản xuất protein. Sự hiểu biết về cấu trúc và chức năng của DNA là nền tảng cho việc áp dụng công nghệ tái tổ hợp.

1.2. Lịch sử phát triển của Công Nghệ DNA Tái Tổ Hợp

Công nghệ DNA tái tổ hợp bắt đầu từ những năm 1970 với sự phát hiện của enzyme hạn chế. Những bước tiến này đã dẫn đến việc phát triển các phương pháp mới trong biotechnology, cho phép tạo ra các giống cây trồng và động vật có giá trị kinh tế cao.

II. Thách thức trong Công Nghệ DNA Tái Tổ Hợp Những Vấn Đề Cần Giải Quyết

Mặc dù công nghệ DNA tái tổ hợp mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại nhiều thách thức. Các vấn đề như an toàn sinh học, đạo đức trong nghiên cứu gen và sự chấp nhận của xã hội là những yếu tố quan trọng cần được xem xét. Việc giải quyết những thách thức này sẽ giúp công nghệ phát triển bền vững hơn.

2.1. An toàn sinh học trong nghiên cứu gen

An toàn sinh học là một trong những vấn đề hàng đầu trong công nghệ DNA tái tổ hợp. Cần có các quy định nghiêm ngặt để đảm bảo rằng các sinh vật biến đổi gen không gây hại cho môi trường và sức khỏe con người.

2.2. Đạo đức trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ

Đạo đức trong nghiên cứu gen là một vấn đề phức tạp. Các nhà khoa học cần cân nhắc kỹ lưỡng về tác động của công nghệ đến xã hội và môi trường trước khi tiến hành các thí nghiệm.

III. Phương Pháp Chính trong Công Nghệ DNA Tái Tổ Hợp Cách Thức Hoạt Động

Công nghệ DNA tái tổ hợp sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để cắt và ghép DNA. Các phương pháp này bao gồm sử dụng enzyme hạn chế, kỹ thuật PCR và phương pháp điện biến nạp. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp là rất quan trọng.

3.1. Sử dụng enzyme hạn chế trong cắt DNA

Enzyme hạn chế là những 'chiếc kéo phân tử' cho phép cắt DNA tại các vị trí cụ thể. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm để tạo ra các đoạn DNA cần thiết cho các thí nghiệm tái tổ hợp.

3.2. Kỹ thuật PCR Tăng cường số lượng DNA

Kỹ thuật PCR (Polymerase Chain Reaction) cho phép nhân bản một đoạn DNA cụ thể. Phương pháp này rất hữu ích trong việc tạo ra đủ lượng DNA cho các thí nghiệm tiếp theo.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn của Công Nghệ DNA Tái Tổ Hợp trong Nghiên Cứu

Công nghệ DNA tái tổ hợp có nhiều ứng dụng thực tiễn trong y học, nông nghiệp và công nghiệp. Trong y học, nó được sử dụng để phát triển các loại thuốc mới và vắc xin. Trong nông nghiệp, công nghệ này giúp tạo ra các giống cây trồng kháng bệnh và chịu hạn.

4.1. Ứng dụng trong y học Phát triển thuốc và vắc xin

Công nghệ DNA tái tổ hợp đã giúp phát triển nhiều loại thuốc và vắc xin hiệu quả. Ví dụ, vắc xin tái tổ hợp đã được sử dụng để phòng ngừa nhiều bệnh truyền nhiễm.

4.2. Ứng dụng trong nông nghiệp Tạo giống cây trồng mới

Công nghệ này cho phép tạo ra các giống cây trồng mới có khả năng kháng bệnh và chịu hạn, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp.

V. Kết Luận Tương Lai của Công Nghệ DNA Tái Tổ Hợp

Công nghệ DNA tái tổ hợp đang phát triển nhanh chóng và hứa hẹn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho xã hội. Tuy nhiên, cần có sự quản lý và giám sát chặt chẽ để đảm bảo rằng công nghệ này được sử dụng một cách an toàn và hiệu quả. Tương lai của công nghệ này sẽ phụ thuộc vào khả năng giải quyết các thách thức hiện tại.

5.1. Triển vọng phát triển công nghệ trong tương lai

Công nghệ DNA tái tổ hợp có tiềm năng lớn trong việc phát triển các sản phẩm mới và cải thiện chất lượng cuộc sống. Các nghiên cứu tiếp theo sẽ mở ra nhiều cơ hội mới.

5.2. Cần có chính sách quản lý hợp lý

Để đảm bảo an toàn và hiệu quả, cần có các chính sách quản lý hợp lý cho công nghệ DNA tái tổ hợp. Điều này sẽ giúp tối ưu hóa lợi ích mà công nghệ này mang lại.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình Công nghệ DNA tái tổ hợp do PGS. Nguyễn Hoàng Lộc chủ biên cùng các đồng tác giả TS. Lê Việt Dũng và TS. Trần Quốc Dung biên soạn, được Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh xuất bản năm 2007. Công trình được hoàn thành với sự hỗ trợ từ Quỹ Nâng cao chất lượng thuộc Dự án Giáo dục đại học và sự tham gia đóng góp ý kiến phản biện chuyên môn của PGS. Lê Trần Bình.

Trong chương trình đào tạo bậc đại học và sau đại học ngành Công nghệ sinh học, Sinh học, Hóa sinh và Y - Dược học, học phần Công nghệ DNA tái tổ hợp giữ vị trí chuyên ngành cốt lõi, tiếp nối các khối kiến thức cơ sở như Sinh học phân tử, Di truyền học và Vi sinh vật học. Mục tiêu học tập trọng tâm của giáo trình là trang bị cho người học hệ thống lý thuyết chuẩn xác và các nguyên lý kỹ thuật thao tác trên phân tử acid nucleic, bao gồm: phân lập gen, thao tác cắt nối in vitro, thiết kế hệ thống vector, khuếch đại gen và biểu hiện protein tái tổ hợp trong các hệ thống tế bào vật chủ như Escherichia coli và nấm men Saccharomyces cerevisiae.

Cấu trúc giáo trình được tổ chức theo tiến trình logic của công nghệ tạo dòng phân tử. Nội dung đi từ công cụ cơ bản (các nhóm enzyme thao tác phân tử), hệ thống phương tiện vận chuyển (vector), các kỹ thuật thực nghiệm nền tảng (PCR, điện di, lai phân tử), đến quy trình xây dựng thư viện hệ gen, thư viện cDNA và điều khiển biểu hiện gen. Điểm đặc sắc của giáo trình là việc kết hợp chặt chẽ giữa cơ chế hóa sinh phân tử với thông số kỹ thuật thực nghiệm, đồng thời cung cấp phần Phụ lục thuật ngữ đối chiếu Anh - Việt chi tiết.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi (500-600 từ)

Các chương/chủ đề chính

Nội dung giáo trình tập trung vào các nhóm chủ đề học thuật chính:

• Hệ thống enzyme trong tạo dòng phân tử (Chương 1): Trình bày chi tiết cơ chế hoạt động, danh pháp và ứng dụng của bốn nhóm enzyme:
  • Enzyme cắt hạn chế (Restriction Endonuclease Type II): Quy tắc gọi tên (EcoRI từ E. coli RY13, BglII từ Bacillus globigii), tính đặc hiệu vị trí nhận biết (4–6 nucleotide), kiểu cắt tạo đầu so le (EcoRI, PstI) hoặc đầu bằng (HaeIII, SmaI), các hiện tượng cắt enzyme đồng phân (isochizomer như MboI và Sau3AI), hệ thống methyl hóa DNA bảo vệ (dam, dcm) và điều kiện dung dịch đệm.
  • Enzyme trùng hợp (Polymerase): DNA polymerase I của E. coli, đoạn Klenow, enzyme chịu nhiệt (Taq polymerase từ Thermus aquaticus, Pfu polymerase từ Pyrococcus furiosus, Tth polymerase từ Thermus thermophilus), enzyme phiên mã ngược (Reverse transcriptase từ AMV, Mo-MLV), RNA polymerase từ thực khuẩn thể (SP6, T3, T7) và Terminal deoxynucleotidyl transferase (TdT).
  • Enzyme gắn (Ligase, Kinase, Phosphatase): T4 DNA ligase, T4 RNA ligase, T4 polynucleotide kinase và enzyme loại nhóm phosphate kiềm (BAP, CIP).
  • Enzyme phân cắt (Nuclease): DNase I, nuclease S1, mung-bean nuclease, Exonuclease III, nuclease BAL31, RNase A và RNase H.
• Hệ thống vector tạo dòng và biểu hiện: Phân tích các loại vector plasmid (ColE1, plasmid F), vector nguồn gốc bacteriophage (Phage $\lambda$, M13), phagemid, cùng các hệ vector có dung lượng đoạn chèn lớn như nhiễm sắc thể nhân tạo của vi khuẩn (BAC, kích thước đoạn chèn đến 300 kb) và nhiễm sắc thể nhân tạo nấm men (YAC). Trình bày các thành phần chức năng: điểm khởi đầu sao chép (ori), vùng tạo dòng đa vị trí (MCS/polylinker), promoter, đoạn kết thúc phiên mã (terminator), vùng liên kết ribosome (Shine-Dalgarno/RBS) và gen chỉ thị chọn lọc (lacZ, cat).
• Kỹ thuật phân tích và thao tác gen (Chương 3): Phân tích kỹ thuật điện di trên gel agarose/polyacrylamide, phản ứng chuỗi polymerase (PCR) với các chu kỳ biến tính - bắt cặp - kéo dài, kỹ thuật TA cloning.
• Tạo dòng, xây dựng và sàng lọc thư viện gen: Phương pháp tạo thư viện hệ gen (genomic library) và thư viện biểu hiện cDNA (cDNA library); các kỹ thuật lai phân tử (lai khuẩn lạc, lai vết tan plaque hybridization, Southern blot, Northern blot).
• Giải trình tự gen và tương tác phân tử: Phương pháp hóa học Maxam - Gilbert, phương pháp enzyme Sanger, kỹ thuật in dấu DNA (DNA fingerprinting) và phân tích phức hợp protein-DNA (DNA footprinting, trì hoãn gel).
• Biểu hiện gen trong tế bào vật chủ: Cơ chế sản xuất protein nguyên thể (native protein) và protein dung hợp (fusion protein) trong tế bào nhân sơ (E. coli) và tế bào nhân thật (S. cerevisiae).

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Lý thuyết cấu trúc acid nucleic: Nguyên lý bắt cặp bổ sung, cấu trúc chuỗi xoắn kép, trạng thái siêu xoắn (supercoiled DNA), nhiệt độ nóng chảy ($T_m$), liên kết phosphodiester.
• Cơ chế di truyền học phân tử: Sao chép DNA bán bảo toàn, phiên mã, dịch mã, hiện tượng cắt nối exon/intron (splicing), cơ chế kiểm soát biểu hiện gen qua promoter, operator và enhancer.
• Cơ sở tương tác vật chủ - ngoại lai: Chu trình sinh tan và chu trình tiềm tan của bacteriophage, cơ chế tương thích/không tương thích của plasmid, hiện tượng biến nạp và tiếp hợp vi khuẩn.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật: Thiết lập phản ứng cắt enzyme hạn chế với nồng độ đệm và nhiệt độ tương ứng; xử lý phản ứng nối bằng T4 DNA ligase; thao tác khử phosphate 5' để chống tái tạo vòng vector; tối ưu hóa chu trình nhiệt PCR.
• Kỹ năng phân tích: Đọc và xây dựng bản đồ cắt hạn chế (restriction mapping); tính toán tần số cắt lý thuyết ($4^n$); phân tích kích thước băng phân tử trên ảnh điện di; phân tích trình tự nucleotide.
• Kỹ năng thực nghiệm ứng dụng: Xử lý tế bào khả biến (competent cells); thực hiện hóa biến nạp và điện biến nạp (electroporation); kỹ thuật sàng lọc khuẩn lạc xanh - trắng với IPTG/X-gal; đánh dấu mẫu dò bằng đồng vị phóng xạ $[\gamma\text{-}^{32}\text{P}]\text{ATP}$ hoặc digoxigenin-dUTP.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập (300-350 từ)

Giáo trình Công nghệ DNA tái tổ hợp được thiết kế theo cách tiếp cận sư phạm định hướng thực nghiệm sinh học phân tử, kết nối giữa nguyên lý hóa sinh cơ bản và thao tác kỹ thuật phòng thí nghiệm.

Các nội dung học phần được xây dựng bám sát quy trình nghiên cứu thực tế. Trong phần enzyme học phân tử, giáo trình cung cấp hệ thống bảng biểu định lượng rõ ràng, tiêu biểu như bảng phân loại các hệ đệm nồng độ muối thấp (0 mM NaCl), trung bình (50 mM NaCl), cao (100 mM NaCl) và đệm chuyên biệt cho enzyme SmaI (chứa KCl, pH 8,0). Cùng với đó là các hướng dẫn về nồng độ DNA (0,2–1 $\mu\text{g}$ DNA/20 $\mu\text{L}$), tỷ lệ hoạt độ enzyme (1 unit/$\mu\text{L}$) và nhiệt độ phản ứng tối ưu ($37^\circ\text{C}$ hoặc $50^\circ\text{C}$ đối với BstXI).

Phương pháp học tập và kiểm tra đánh giá dựa trên việc giải quyết các bài toán phân tử:

• Tính toán xác suất phân bố của vị trí nhận biết enzyme cắt: đoạn 4 nucleotide có tần số lặp lại lý thuyết là 256 bp ($4^4$), đoạn 6 nucleotide lặp lại sau 4096 bp ($4^6$).
• Xử lý bài toán lập bản đồ hạn chế dựa trên kích thước các đoạn phân cắt và các kỹ thuật chồng lấn đoạn (chromosome walking).
• Đánh giá sai số thực nghiệm, điển hình như phân tích tỷ lệ đột biến $1/10.000$ nucleotide của Taq polymerase do thiếu hoạt tính đọc sửa $3'\to 5'$ exonuclease để đưa ra yêu cầu kiểm tra trình tự bằng giải trình tự (sequencing).

Đối với việc tự học, người học được hướng dẫn sử dụng phần Phụ lục (từ trang 176 đến 201) nhằm chuẩn hóa các thuật ngữ chuyên sâu (như adapter, linker, replicon, recon, cistron, Shine-Dalgarno sequence, open reading frame - ORF), giúp việc tra cứu và đối chiếu tài liệu quốc tế diễn ra thuận lợi.

---

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Giáo trình phản ánh các mốc phát triển mang tính nền tảng của sinh học phân tử hiện đại thông qua việc tích hợp các công trình đoạt giải Nobel liên quan trực tiếp đến công nghệ DNA tái tổ hợp:

• Phát minh cấu trúc không gian của DNA: J. Watson, F. Crick và M. Wilkins (Giải Nobel năm 1962).
• Làm sáng tỏ cơ chế sao chép DNA và enzyme DNA polymerase I: A. Kornberg và S. Ochoa (Giải Nobel năm 1959).
• Phát hiện enzyme cắt hạn chế và ứng dụng trong thao tác gen: W. Arber, D. Nathans và H. Smith (Giải Nobel năm 1978).
• Phương pháp xác định trình tự nucleotide trong phân tử DNA: F. Sanger và W. Gilbert (Giải Nobel năm 1980).
• Phát minh kỹ thuật PCR của K. Mullis và phương pháp gây đột biến điểm định hướng của M. Smith (Giải Nobel năm 1993).

Bên cạnh các kỹ thuật kinh điển, tài liệu cập nhật nhiều công cụ sinh học phân tử cải tiến:

• Phân tích so sánh giữa Taq polymerase tiêu chuẩn với các enzyme polymerase chịu nhiệt thế hệ mới như Pfu polymerase (tách chiết từ Pyrococcus furiosus, có hoạt tính đọc sửa $3'\to 5'$ exonuclease, độ chính xác cao) và Tth polymerase (tách chiết từ Thermus thermophilus, có hoạt tính phiên mã ngược khi có mặt ion $\text{Mn}^{2+}$ và hoạt tính khuếch đại DNA khi có mặt $\text{Mg}^{2+}$).
• Ứng dụng kỹ thuật "TA cloning" khai thác đặc tính tạo đầu nhô adenine của Taq polymerase kết hợp với vector có đầu nhô thymine.
• Cung cấp cấu trúc và cơ chế sử dụng các hệ vector dung lượng lớn (BAC, YAC) phục vụ phân tích hệ gen quy mô lớn.
• Phân định rõ ràng giữa các hệ thống biểu hiện tạo protein nguyên thể (native protein) và protein dung hợp (fusion protein) trên tế bào chủ E. coli và nấm men S. cerevisiae.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình (200-250 từ)

Giáo trình Công nghệ DNA tái tổ hợp được biên soạn nhằm phục vụ các nhóm đối tượng học thuật cụ thể:

• Sinh viên đại học: Giáo trình là tài liệu học tập chính thức cho sinh viên năm thứ 3 và năm thứ 4 chuyên ngành Công nghệ sinh học, Sinh học, Hóa sinh, Di truyền học, Dược học, Nông nghiệp và Y học.
• Học viên sau đại học: Học viên cao học và nghiên cứu sinh sử dụng tài liệu để củng cố nền tảng lý thuyết phân tử, nắm vững nguyên lý thao tác cắt nối gen và phục vụ việc thiết kế các đề tài nghiên cứu liên quan đến tạo dòng và biểu hiện protein tái tổ hợp.
• Giảng viên: Tài liệu hỗ trợ giảng viên xây dựng đề cương bài giảng lý thuyết, biên soạn bài tập tình huống và thiết kế nội dung thực hành cho các học phần Kỹ thuật di truyền, Công nghệ gen và Thao tác acid nucleic.
• Cán bộ nghiên cứu và kỹ thuật viên: Làm tài liệu tham khảo kỹ thuật trong các phòng thí nghiệm sinh học phân tử, phục vụ công tác tra cứu cơ chế enzyme, tối ưu hóa điều kiện đệm cắt hạn chế và xử lý quy trình sàng lọc dòng tái tổ hợp.

Điều kiện tiên quyết: Người học cần hoàn thành các học phần Sinh học đại cương, Hóa sinh học, Vi sinh vật học, Di truyền học và Sinh học phân tử trước khi tiếp cận giáo trình này.

---

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với ai? Giáo trình phục vụ sinh viên đại học năm cuối, học viên cao học, giảng viên và các nghiên cứu viên thuộc khối ngành Công nghệ sinh học, Sinh học, Y - Dược học và Nông nghiệp cần tài liệu chuẩn hóa về thao tác phân tử.

2. Cần kiến thức nền nào để học? Người học cần nắm vững kiến thức về cấu trúc hóa học của nucleic acid, cơ chế tái bản, phiên mã, dịch mã, di truyền học vi sinh vật và các thao tác hóa sinh cơ bản.

3. Điểm khác biệt với giáo trình khác? Tài liệu trình bày chi tiết cơ chế hóa sinh và đặc tính xúc tác của từng loại enzyme phân tử (nuclease, polymerase, ligase, kinase, phosphatase), phân tích cụ thể các điều kiện đệm, nồng độ ion kim loại và tích hợp bảng thuật ngữ chuyên ngành đầy đủ.

4. Làm sao để tự học hiệu quả? Người học nên kết hợp việc đọc lý thuyết từng chương với việc tra cứu định nghĩa tại phần Phụ lục thuật ngữ, giải các bài tập lập bản đồ hạn chế, tính toán kích thước đoạn chèn và đối chiếu với các quy trình thực nghiệm cụ thể.

5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo? Giáo trình tích hợp phần Phụ lục thuật ngữ đối chiếu Anh - Việt từ trang 176 đến 201 và danh mục tài liệu tham khảo kinh điển như Principles of Gene Manipulation (Old & Primrose), Short Protocols in Molecular Biology (Ausubel et al.), và Sinh học phân tử (Hồ Huỳnh Thùy Dương).

---

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Công nghệ DNA tái tổ hợp của PGS. Nguyễn Hoàng Lộc (chủ biên), TS. Lê Việt Dũng và TS. Trần Quốc Dung cung cấp hệ thống tri thức học thuật chuẩn xác, toàn diện về kỹ thuật thao tác acid nucleic và biểu hiện gen in vitro.

Lộ trình học tập đề xuất:

1. Nắm vững cơ chế hoạt động và điều kiện phản ứng của các nhóm enzyme thao tác phân tử (Chương 1).
2. Khảo sát cấu trúc và cơ chế lựa chọn các hệ thống vector (plasmid, phage, BAC, YAC).
3. Thực hiện các kỹ thuật cơ bản gồm phản ứng cắt - nối, điện di và PCR (Chương 3).
4. Nghiên cứu phương pháp thiết lập thư viện gen và giải trình tự nucleotide.
5. Triển khai các chiến lược biểu hiện protein tái tổ hợp trên tế bào vật chủ E. coli và S. cerevisiae.

Người học có thể tham khảo thêm các tài liệu quốc tế chuyên sâu như Principles of Gene Manipulation (Old & Primrose) và Short Protocols in Molecular Biology (Ausubel et al.) để mở rộng kiến thức thực nghiệm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Tai lieu chia Simpo PDF se PGS. Merge and phi Nguyễn Split tai: wWw.vn Hoàng Lộc Unregistered (chủ- http://www.com Version biên) TS. Lê Việt Dũng - TS. Trần Quốc Dung Giáo trình Công nghệ DNA tái tổ hợp NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 2007 Tai lieu chia se mien phi tai: wWw.vn Tai lieu Phụ chia lục Simpo PDF se mien Merge phi and Split tai: wWw.vn Unregistered Version - http://www.com Một số thuật ngữ cơ bản Adapter.

Một oligodeoxyribo tương tự linker, nhưng có một đầu bằng và một đầu lồi 5’ tương ứng với một vị trí cắt hạn chế vector có đầu tương đồng (xem thêm linker). Một ribonucleoside 5’-diphosphate được cấu tạo từ adenine, đường ribose (5C) và hai gốc phosphate. ADP có tác dụng nhận phosphate trong chu trình năng lượng của tế bào. Một ribonucleoside 5’-triphosphate được cấu tạo từ adenine, đường ribose (5C) và ba gốc phosphate.

ATP là phân tử chứa năng lượng hóa học chính của tế bào, (mitochondria) (chloroplast). Các gốc phosphate của ATP có mang các liên kết khi bị thủy phân sẽ phóng thích một năng lượng tự do lớn. của , ADP thích hóa sinh nội. Đôi khi thủy p (adenosine monophosphate) để phóng thích nhiều hơn.

Là một phân tử nhỏ mang một gốc amine (-NH3) và một gốc carboxyl (-COOH) liên kết với cùng một nguyên tử carbon. Amino acid là đơn vị cấu trúc cơ sở của chuỗi polypeptide. Có 20 amino acid khác nhau trên các chuỗi polypeptide amino acid trên chuỗi polypeptide polypeptide. Tai lieu chia Công nghệ DNAse tái tổmien hợp phi tai: wWw.vn 176 Tai lieu chia Simpo BACPDF se mien Merge (bacteria phi and Split artificial tai: wWw.vn Unregistered chromosome).

Nhiễm sắc Version thể nhân tạo của - http://www.com vi khuẩn, dựa trên cơ sở plasmid F-factor, được sử dụng làm vector tạo dòng. BAC có thể tái bản trong E. coli với các đoạn chèn DNA có kích thước lên đến 300 kb. Bản đồ cắt hạn chế (restriction map).

Trình tự các vị trí nhận biết (recognition sites) của tất cả các enzyme hạn chế (restriction enzyme hay restriction endonuclease, RE) trên một phân tử DNA. hóa base nitrogen base một , base bắt base. Ví dụ: base adenine (A) 2-aminopurine gắn của adenine bắt e (G) ặp - -C. cấu n nucleic acid (DNA và RNA) nitrogen base nucleic acid là adenine, guanine, cytosine và thymine (DNA) hoặc uracil (RNA).

acid đã của cơ thể sinh vật. Bắt cặp bổ sung (complementary base pairing). Sự kết hợp thành từng đôi giữa các nitrogen base nằm trên hai mạch đơn của chuỗi xoắn kép DNA-DNA, DNA-RNA hoặc RNA-RNA thông qua các mối liên kết hydrogen. Sự bắt cặp đó mang tính đặc hiệu: guanine bắt cặp với cytosine, còn adenine bắt cặp với thymine trên DNA hoặc uracil trên RNA.

Là quá trình truyền DNA ngoại lai vào một tế bào nhận, chẳng hạn sphaeroplast hoặc protoplast, và có thể hợp nhất trong nhiễm sắc thể nhờ sự tái tổ hợp tương đồng hoặc được biến đổi trong một đơn vị sao chép tự trị (autonomous replicon). Sự biến nạp có thể xuất hiện trong các điều kiện tự nhiên ở một số vi khuẩn (ví dụ: Bacillus, Haemophilus, Neisseria và Streptococcus), nhưng ở nhiều vi khuẩn (ví dụ: E. coli) và các cơ thể sinh vật eukaryote sự biến nạp chỉ có thể xuất hiện ở những tế bào “thấm” được DNA bằng các phương pháp nhân tạo như: hóa biến nạp, điện biến nạp. Tai lieu chia Công nghệ DNAse tái tổmien hợp phi tai: wWw.vn 177 Tai lieu chia Simpo Biến nạpse PDF mien Merge bằng điện phi and Split tai: wWw.

Version Kỹ xung điện tạo - http://www.com thuật dùng ra các lỗ thủng tạm thời trên màng sinh chất để đưa DNA ngoại lai vào bên trong tế bào vật chủ. Là hiện tượng chuyển từ dạng mạch kép sang dạng mạch đơn của DNA và RNA thường do nhiệt gây nên. Biến tính của protein là hiện tượng chuyển từ cấu hình hoạt động thành dạng không hoạt động. Biểu hiện của gen (gene expression).

Là các quá trình phiên mã (transcription) và dịch mã (translation) của một gen để tạo ra sản phẩm protein của nó. Là liên kết A-T hoặc C-G trên một phân tử DNA mạch kép, và là đơn vị đo chiều dài của một phân tử DNA. Kỹ thuật này dùng để lập bản đồ nhiễm sắc thể từ tập hợp các đoạn DNA cắt hạn chế chồng lên nhau (overlapping). Bắt đầu từ một thư viện trong đó chứa các đoạn DNA nói trên đã được tạo dòng.

Một đoạn DNA mang một gen đã biết được lựa chọn và sử dụng như một mẫu dò để nhận dạng (ví dụ: bằng cách lai khuẩn lạc) các đoạn khác, là các đoạn chồng lên nhau chứa cùng một gen. Sau đó, trình tự nucleotide của các đoạn này sẽ được phân tích và nhờ vậy có thể xác định được toàn bộ các đoạn của nhiễm sắc thể. Từ đó, bản đồ của một vùng đặc biệt sẽ được xây dựng dần dần. Chu trình sinh tan (lylic cycle).

Một kiểu chu trình sống của thực khuẩn thể (bacteriophage) khi nó xâm nhiễm vi khuẩn, điều khiển các hoạt động sinh sản và sinh trưởng bằng các gen của nó và sinh ra các bacteriophage thế hệ con. Là hiện tượng hệ gen của bacteriophage hiện diện ở trạng thái ổn định và không sinh tan trong tế bào vật chủ sống của nó. Các tế bào vật chủ có thể tiếp tục sinh trưởng và phân chia, và sự sao chép của hệ gen bacteriophage (prophage) được phối hợp với nhiễm sắc thể của vật chủ sao cho khi tế bào phân chia thì prophage cũng được chuyển vào trong cả hai tế bào con. Prophage được duy trì bằng cách hoặc hợp nhất trong nhiễm sắc thể vật chủ (ví dụ: bacteriophage λ, bacteriophage Φ105) hoặc như là một plasmid bên ngoài nhiễm sắc thể (ví Tai lieu chia Công nghệ DNAse tái tổmien hợp phi tai: wWw.vn 178 Tai lieu dụ: Simpochia PDF se bacteriophage Mergemien P1 và phi tai: andbacteriophage Split wWw.

Unregistered Tế bào vật Version chủ có thể hoặc - http://www.com không thể biểu hiện ra một kiểu hình biến đổi. M trình tự d ên nhau (overlapping). Đoạn phân tử DNA mang mã di truyền xác định để phiên mã thành mRNA và sau đó dịch mã thành chuỗi polypeptide. Quá trình chuyển một ngoại lai (foreign DNA) bằng các kỹ thuật khác nhau (Agrobacterium, vi tiêm, bắn gen, xung điện.) vào một cơ thể vật chủ (vi sinh vật, động vật hoặc thực vật).

Kỹ thuật đưa DNA phage hoặc DNA virus vào các tế bào vật chủ. Công nghệ DNA tái tổ hợp (DNA recombinant technology). Hệ thống các phương pháp phòng thí nghiệm cho phép cắt đoạn DNA từ một sinh vật để ghép nối vào DNA của một sinh vật khác tạo ra phân tử DNA tái tổ hợp. Phân tử này được đưa vào các sinh vật khác nhau để tạo ra những giống chủng vi sinh vật, thực vật và động vật mới có những phẩm chất đặc biệt, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của sản xuất và đời sống con người.

Công nghệ này có ứng dụng rộng rãi trong y học, dược học, nông nghiệp và nhiều ngành công nghiệp khác. Công nghệ sinh học (biotechnology). Theo nghĩa rộng là các quá trình công nghiệp có sử dụng vi sinh vật hoặc các tế bào động vật và thực vật (công nghệ sinh học ). Theo nghĩa phổ biến hiện nay đó là những quá trình sản xuất sử dụng các giống sinh vật mới, được tạo ra bởi công nghệ DNA tái tổ hợp (công nghệ sinh học ).

Trong công nghệ sinh học ( , bia, , chăn nuôi.) trước tiên con thích hợp và Tai lieu chia Công nghệ DNAse tái tổmien hợp phi tai: wWw.vn 179 Tai lieu chia Simpo)PDF se mien Merge phi and Split tai: wWw.vn Unregistered phương pháp Version - http://www.com như … , gen công nghệ DNA ta thích hợp hơn, có thể bằng công nghệ sinh học trước đây vị trí cao hơn công nghệ sinh học. N được ký hiệu cho một nitrogen base (A, G, ). phân (phân hủy) DNA sợi đôi hoặc DNA sợi đơn. ,t nucleotide gốc phosphate nitrogen base.

(T) (U) kép như DNA. ợ phiên mã là mRNA (messenger RNA). mRNA một ribosome dịch gọi. Năm 1962, Watson (Mỹ) và Crick (Anh) đã chia sẻ Giải Nobel với Wilkins (Anh) về phát minh ra cấu trúc không gian của DNA và ý nghĩa của nó trong việc truyền thông tin di truyền.

Điều đáng tiếc là Franklin, người Tai lieu chia Công nghệ DNAse tái tổmien hợp phi tai: wWw.vn 180 Tai lieu chia đãSimpo có những PDF se đóng mien góp Merge and kểphi đángSplit cho tai: phát wWw.vn minh này Unregistered đã mất-trước Version đó. Theo qui http://www.com định thì Giải Nobel không dược phép tặng cho người đã mất. Phư 32 [ - P]dCTP nhờ enzyme DNA polymerase I của E. Quá trình chuyển thông tin di truyền trong trình tự base của mRNA sang trình tự amino acid của chuỗi polypeptide trong tế bào còn gọi là quá trình sinh tổng hợp protein.

Dịch mã ngược (reverse translation). Là kỹ thuật phân lập các gen nhờ khả năng của chúng trong việc lai với một đoạn mã oligonucleotide nào đó, đoạn này được chuẩn bị bằng cách dự đoán đoạn mã nucleic acid từ những đoạn mã hóa của protein biết trước. đồng phân một DNA gen (sequencing). nhưng khối thủy.

trên khuôn mẫu mRNA nhờ quá trình (reverse transcription) m : trên m tương ứng là .V nhân tạo xây dựng thư viện cDNA (cDNA library). DNA khuôn mẫu (template DNA). Tai lieu chia Công nghệ DNAse tái tổmien hợp phi tai: wWw.vn 181 Tai lieu chia Năm Simpo PDF se 1959, haimien Merge nhà andkhoaphi học Split tai:MỹwWw.vn người là Version Unregistered Kornberg- và Ochoa đã được http://www.com nhận Giải Nobel về những nghiên cứu đã làm sáng tỏ cơ chế cơ bản của quá trình sao chép DNA liên quan đến DNA polymerase I. DNA siêu xoắn (supercoiled DNA).

DNA xoắn lại trên bản thân nó, thường là kết quả của sự gấp khúc, mở xoắn hoặc xoắn lại của chuỗi xoắn kép DNA. Là những đoạn DNA mang các trình tự lặp lại nối tiếp có thành phần khác với trị số trung bình của DNA hệ gen. DNA vệ tinh heo và NA v DNA vệ tinh. Tập hợp các tế bào hoặc phân tử giống hệt nhau cùng bắt nguồn từ một tế bào hay phân tử ban đầu.

Là k đoạn mồi DNA có đánh dấu đồng vị phóng xạ. Tính đa hình chiều dài các đoạn cắt hạn chế để chỉ các sai biệt di truyền ở vị trí nhận biết của các enzyme hạn chế (chẳng hạn như do sự thay đổi một nucleotide) dẫn đến sự sai biệt trong chiều dài của các đoạn hình thành từ phản ứng cắt hạn chế DNA với cùng một enzyme. RFLP thường được dùng để thiết lập bản đồ di truyền với một số marker di truyền biết trước. e nhờ enzyme T4 polynucleotide kinase.

sợi đôi 3 5’ lồi ra (protruding ends). Đầu tận cùng C (C terminus). Gốc carboxyl (COOH) tự do ở vị trí tận cùng phân tử protein hoặc chuỗi polypeptide. Tai lieu chia Công nghệ DNAse tái tổmien hợp phi tai: wWw.