Nhap mon cong nghe sinh hoc

NHẬP MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TRẦN THỊ KIỀU TRANG
Phần I: Khái Quát Về Công Nghệ Sinh Học
Chương 1: Thế kỉ công nghệ sinh học.
I.1. Khái niệm và định nghĩa Công nghệ sinh học
I.2. Sơ lược lịch sử phát triển công nghệ sinh học
I.3. Phân lọai công nghệ sinh học
I.4. Thành tựu và xu thế phát triển

Chương 2: Tế bào là công cụ sản xuất và thử nghiệm của công nghệ sinh học

II.1. Xác định tế bào trong Công nghệ sinh học
II.2. Sản xuất tế bào dùng trong nghiên cứu CNSH
Biotechnology-Công nghệ sinh học nhận được bởi sự kết hợp giữa Biology (sinh học) và Technology (công nghệ)

Khái niệm Biotechnology được đề xuất năm 1917 bởi Karl Erky
Định nghĩa CNSH
Theo W.H. Stone (1987) định nghĩa về công nghệ sinh học là những công nghệ sử dụng các cơ thể sống hoặc Các phần của cơ thể sống như tế bào để tạo ra hoặc thay đổi các sản phẩm nhằm cải tiến các cây trồng vật nuôi hoặc phát triển các vi sinh vật vào các ứng dụng đặc hiệu”

Theo European Federation of biotechnology “ Công nghệ sinh học là ứng dụng tổng hợp của các ngành khoa học sinh hóa, vi sinh vật và công nghệ để đạt được ứng dụng khả năng của vi sinh vật, của tế bào, tổ chức nuôi cấy và các thành phần của chúng.
Lịch sử phát triển của CNSH
Giai đoạn 1:bảo quản, chế biến thực phẩm như lên men thức uống, sản xuất pho mat, sữa chua, đậu phụ, chao, ….

Giai đoạn 2: quy trình sản xuất acetone, butanol, ethanol bởi sử dụng Clostridium acetobutilicum. Công nghệ sản xuất acid citric bởi sử dụng Aspergilus niger. Sản xuất penicillin bởi Penicillium notatum năm 1939 (bởi Fleming). Sau chiến tranh thế giới thứ 2 nhiều hợp chất hiếm như steroid, enzyme và một số vitamin lần lươc ra đời.

Giai đoạn 3:
- Các kỹ thuật, pương pháp như Sinh học phân tử, Kỹ thuật gene, công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật, động vật, công nghệ enzyme, công nghệ lên men
- Recombinant DNA) bởi Paul Berg
-Genetic engineering
- Gene manipulation
Tùy vào tác nhân tham gia vào quá trình công nghệ sinh học.
- Công nghệ sinh học thực vật
- Công nghệ sinh học động vật
- Công nghệ sinh học vi sinh vật
-Công nghệ sinh học enzyme hay công nghệ enzyme

Tùy vào đối tượng phục vụ có thể chia cong nghệ sinh học thành các nhánh:
- Công nghệ sinh học nông nghiệp
-Công nghệ sinh học công nghiệp
-Công nghệ sinh học y tế
-Công nghệ sinh học môi trường
-Công nghệ sinh học năng lượng
-Công nghệ sinh học vật liệu
-Công nghệ sinh học chế biến thực phẩm
-Công nghệ sinh học hóa học
Một số thành tựu của CNSH hiện đại như:

Hoàn thành giải mã bộ gene người và nhiều sinh vật khác

Phát triển mạnh cây trồng chuyễn nạp gene (lúa, bông vải, đậu nành…) tạo ra nhiều cây trồng có đạc tính kháng sâu bệnh, cỏ dại …cây rồng cho năng suất cao, phẩm chất tốt…

Nhân bản động vật. năm 1997 J. Wilmus và cộng sự của viện Roslin đã tạo ra cừu Dolly (hai hướng chính của nhân bản động vật là cho nhân bản trị liệu và nhân bản sinh sản)
Nuôi cấy tế bào gốc (stem cell): là các tế bào có khả năng phân chia lien tục trong nuôi cấy và phát triển thành các tế bào chuyên hóa (trong nghiên cứu và ứng dụng để chữa bệnh bằng liệu pháp thay thế tế bào)

Protein tái tổ hợp: có khoảng 50 loải sản phẩm protein tái tổ hợp được phép sử dụng ở Mỹ và châu Âu (chủ yếu dùng trong điều trị bệnh nan y) như Interleukin 2 hoạt hóa phản ứng tế bào T dùng điều trị bệnh ung thư, Erythrooietin yếu tố tăng trưởng tế bào máu dùng điều trị bệnh thiếu máu. Tissue plasminogen activator có chức năng hòa tan cục máu đông, insulin hormone điều hòa lượng gluco trong máu để điều trị bệnh tiểu đường
Persley và Doyle 1999 CNSH hiện đại ít nhất bao gồm 6 lĩnh vực sau:
-Tin sinh học (Bioinformatic) sự tập hợp các dẫn liệu về phân tích genome

-Biến nạp (transformatic) Chuyển các gen mới vào vi sinh vật cây trồng các loài gia súc và cá.

- Chọn tạo giống phân tử (Molecular breeding); nhận dạng, đánh giá các tính trạng mong muốn trong các chương trình chọn tạo giống với sự trợ giúp của các chỉ thị di truyền phân tử (Molecular genetic marker)

- Chuẩn đoán học (Diagnostic): sử dụng các kỹ thuật phân tử để xác định nhanh chóng và chính xác các tác nhân gây bệnh

- Công nghệ vaccine (Vaccine technology) Sự phát triển vaccine tái tổ hợp để phòng chống bệnh.
Tế bào là công cụ sản xuất và thử nghiệm của công nghệ sinh học
Common host organisms used
in molecular biotechnology
E. coli

Yeast (Saccharomyces cerevisiae)

Insect cell lines

Plant cell lines

Animal cell lines
Monoclonal
Antibodies
Molecular
Biology
Cell
Culture
Complete map of the human genome
Why is it useful?
Gene manipulation

Culturing mammalian cells for cancer studies

Producing new plants through tissue culture
What do you need to do it?
Source of cell material
-freshly prepared
-stock of cell line
-bacterial culture

Suitable container
Simple flask



Sophisticated fermenter with computer-controlled monitoring
Growth medium
Glucose
Water
Amino acids
Salts
Opportunity for Gas Exchange
Oxygen

Carbon dioxide
Animal serum
Foetal Bovine Serum

Essential for animal cell proliferation

5% - 10% of growth media
Indicator
Waste products causes change in pH

Use indicator like phenol red

Changes from red to yellow
Control of Temperature and pH
37.5 OC

pH 7.5
Method for Measuring Cell Growth
Counting cell numbers in culture (haemocytometer)

Measure optical density in spectrophotometer
Sterilisation
Antibiotics

Sterilisation