Công nghệ sinh học

Công nghệ sinh học
-Tạo giống vi sinh vật
-Tạo giống thực vật
Công nghệ sinh học là ngành khoa học ứng dụng hiểu biết của con người về các hệ thống sống để sử dụng các hệ thống này hoặc các thành phần của chúng cho các mục đích công nghiệp. Đây là một ngành mũi nhọn hiện đang được cả thế giới quan tâm do có tốc độ phát triển nhanh chóng và đang tạo ra một cuộc cách mạng sinh học trong nông nghiệp, công nghiệp thực phẩm, y-dược, bảo vệ môi trường, vật liệu…

Một số ví dụ về cây trồng Đặc điểm mới
Cải dầu:Hàm lượng laurate cao
Cải dầu:Hàm lượng oleic acid cao
Ngô: Kháng thuốc diệt cỏ
Ngô: Kháng côn trùng
Bông: Kháng thuốc diệt cỏ
Bông: Kháng côn trùng
Đu đủ: Kháng virus
Khoai tây:Kháng côn trùng
Khoai tây: Kháng virus
Đậu tương: Kháng thuốc diệt cỏ
Đậu tương: Hàm lượng oleic acid cao
Bí: Kháng virus
Cà chua: Chín chậm
Cà chua: Kháng virus


I.Tạo giống bằng công nghệ tế bào
1. Tạo giống thực vật.
ví dụ:

-Ng­êi ta ®· t¹o ®­îc gièng lóa chiªm chÞu l¹nh 8-10oC b»ng c¸ch lÊy h¹t phÊn cña lóa chiªm nu«i cÊy trªn m«i tr­êng nh©n t¹o.
- Ở Trung Mĩ và Nam Mĩ, kĩ thuật nuôi cấy mô được áp dụng nhằm tạo giống cây sạch bệnh và nhân giống vô tính cây cọ dầu (Brazil, Colombia, Costa Rica, Cộng hòa Dominique), cam, chanh, khoai tây, dâu tây (Brazil), cà phê (Costa Rica và Mexico).
-Ở Việt Nam, Trung tâm Thực nghiệm Sinh học tại thành phố Hồ Chí Minh (1979-1980) cũng đã nhân giống vô tính in vitro giống khoai tây để phục vụ cho các hợp tác xã sản xuất ở thành phố Đà Lạt. Ở Viện Khoa học Việt Nam ở Hà Nội (nay là Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) cũng đã thí nghiệm nhân giống vô tính in vitro các cây khoai tây, cà, lúa, thuốc lá từ năm 1974-1975. Cho đến nay, ở đây cũng đã nhân nhiều giống cây trồng như mía, ngô, dứa sợi, lúa, thuốc lá, …có khả năng chống chịu để phục vụ cho việc trồng trọt ở địa bàn miền Bắc. Ở Đại học Nông nghiệp I, viện Di truyền Nông nghiệp TW, cũng bằng nhân giống vô tính và kĩ thuật dung hợp protoplast tạo ra nhiều giống cây trồng phục vụ cho sản xuất nông nghiệp.

II.Tạo giống bằng công nghệ gen
Chuyển gen :
Chuyển gen (transgenesis) là đưa một đoạn ADN ngoại lai vào genome của một cơ thể đa bào, sau đó đoạn AND ngoại lai này sẽ có mặt ở hầu hết các tế bào và được truyền lại cho thế hệ sau. Vì vậy khái niệm chuyển gen chỉ được sử dụng cho thực vật và động vật. Nấm men, vi khuẩn và tế bào nuôi cấy mang một đoạn ADN ngoại lai được gọi là các tế bào tái tổ hợp (recombinant cell) hoặc tế bào biến nạp (transformed cell).
1.Tạo giống thực vật
Cây chuyển gen (transgenic plant) là cây mang một hoặc nhiều gen được đưa vào bằng phương thức nhân tạo thay vì thông qua lai tạo như trước đây. Những gen được tạo đưa vào (gen chuyển) có thể được phân lập từ những loài thực vật có quan hệ họ hàng hoặc từ những loài khác biệt hoàn toàn. Thực vật tạo ra được gọi là thực vật “chuyển gen” mặc dù trên thực tế tất cả thực vật đều được “chuyển gen” từ tổ tiên hoang dại của chúng bởi quá trình thuần hóa, chọn lọc và lai giống có kiểm soát trong một thời gian dài.
Vai trò:
Nhìn chung, việc ứng dụng cây chuyển gen đã có những lợi ích rõ rệt như sau:
- Tăng sản lượng.
- Giảm chi phí sản xuất.
- Tăng lợi nhuận nông nghiệp.
- Cải thiện môi trường.
Ví dụ: - Lúa gạo giàu vitamin A và sắt.
- Khoai tây tăng hàm lượng tinh bột.
- Vaccine thực phẩm (edible vaccine) ở ngô và khoai tây.
- Những giống ngô có thể trồng được trong điều kiện nghèo dinh dưỡng.
- Dầu ăn có lợi cho sức khoẻ hơn từ đậu nành và cải dầu.


2.TẠO GIỐNG VI SINH VẬT

Ngày nay, người ta đã tạo được các chủng vi khuẩn cho sản phẩm mong muốn không có trong tự nhiên bằng cách chuyển một hay nhiều nhóm gen từ tế bào của người hay một đối tượng khác vào vi khuẩn. Các vi sinh vật là những đối tượng đầu tiên được sử dụng trong công nghệ gen để sản xuất một số loại prôiêin của người như insulin chữa bệnh tiểu đường, vacxin viêm gan B….
Các ứng dụng:
1_Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người
- INSULIN LÀ HOOCMON TUYẾN TỤY, CÓ KHẢ NĂNG ĐIỀU HÒA GLUCOZƠ TRONG MÁU. Gen tổng hợp insulin được tách ra khỏi từ cơ thể người và chuyển vào vi khuẩn Ecolin bằng vectơ là plasmit.sau đó, vi khuẩn này được sản xuất ở qui mô công nghiệp,tổng hợp ra insulin
năm 1981, Đại học Washington (Mỹ) đã thành công trong việc thu nhận interferon từ nấm men S. cerevisiae có hiệu suất cao gấp 10.000 lần so với tế bào E. coli tái tổ hợp.

2_Tạo chủng vi khuẩn Ecili sản xuất somatostatin
SOMASTATIN LÀ LOẠI HOOCMON ĐẶC HIỆU, ĐƯỢC TỔNG HỢP TRONG NÃO ĐỘNG VẬT VÀ NGƯỜI .Hoocmon này có chớc năng điều hòa chức năng sinh trưởng và insulin đi vào máu.Gen mã hóa somatostatin được in vitro. Sau đó bằng cong nghệ gen, gen này được gắn vào ADN plasmit và đưa vàovi khuẩn




1.     Chủng xạ khuẩn L30 có phổ kháng sinh rộng với các nhiều loại vi sinh vật kiểm định đặc biệt là hoạt tính mạnh kháng Pseudomonas solanacearum.

3.     Điều kiện thích hợp cho sinh tổng hợp chất kháng sinh của chủng xạ khuẩn L30 trên môi trường ISP-4 với pH 7, nhiệt độ 28-350C, thời gian lên men là 120- 144 giờ, nguồn cacbon trên tinh bột và nguồn nitơ là (NH4)2SO4.

4.     Chất kháng sinh do chủng xạ khuẩn L30 sinh ra không ảnh hưởng đến khả năng nảy mầm của hạt lạc và ở nông độ loãng có tác dụng kích thích hạt lạc nảy mầm.

5.     Khi nhiễm xạ khuẩn sinh chất kháng sinh vào đất không gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng của cây lạc mà còn có tác dụng ức chế bệnh héo xanh

Bước đầu thử nghiệm nuôi các chủng nấm men trên nguồn cơ chất tự nhiên là bã dứa cho thấy các chủng đều có hoạt tính xenlulaza và sinh trưởng mạnh trên nguồn cơ chất này tạo ra lượng sinh khối tế bào đáng kể. Kết quả này mở ra một hướng nghiên cứu tiếp, đó là ứng dụng các chủng nấm men trong chế biến bã thải hoa quả giàu xenlulozơ làm thức ăn chăn nuôi.