Vector virus

Đại học Thái Nguyên
Trường đại học Khoa học
Bài tiểu luận nhóm 2

Các hệ thống vector virus dùng trong công nghệ gene

SV:
Ngô Thị Thanh Hương
Nguyễn Mạnh Hồng
Mai Thùy Linh
Vũ Thị Lanh
Hoàng Bích Luân
Nội dung
Khái niệm vector và các đặc tính của vector
Các đặc tính của vector virus
Các hệ thống vector virus và ứng dụng trong công nghệ gene
I. Vector và các đặc tính
A. Khái niệm:

Trong sinh học, vector là một phương tiện có khả năng mang một đoạn  DNA ngoại lai và khi xâm nhập vào loại tế bào chủ thích hợp thì có khả năng tự tái bản không phụ thuộc vào sự sao chép của hệ gen tế bào chủ.

Nói cách khác, vector là một phương tiện truyền thông tin di truyền trong cơ thể hoặc giữa các cơ thể khác nhau.
B. Các đặc tính vector :

- Vector phải đủ lớn để mang DNA ngoại lai.nhưng không được quá lớn.

- Vector phải chứa các trình tự kiểm soát (control sequences) như khởi điểm tái bản (origin of replication), promoter…

- Vector phải mang một hoặc nhiều vị trí nhận biết của RE

- Vector phải mang các gene marker chọn lọc (thường là các gene chỉ thị màu hoặc gene kháng chất kháng sinh). Vì vậy các tế bào chứa chúng có thể được phát hiện một cách dễ dàng.
II. Các đặc tính của vector virus
Vector virus là các loại virus được cắt bỏ các gen độc lực và gắn thêm các gen chỉ thị đặc hiệu: Polylinker, ori, các gen kháng kháng sinh…

Dễ dàng xâm nhiễm vào tế bào chủ, có thể nhiễm vào nhiều loại vật chủ

Có khả năng nhân nhanh trong tế bào vật chủ

Khả năng mang đoạn DNA có kích thước lớn
III. Các hệ thống vector virus
Các hệ thống vector virus dùng trong tách dòng gene:
-Phage (λ, M13)
-Cosmid
-Phagemid
Các hệ thống vector virus dùng trong liệu pháp gene:
-Adeno virus
-Retro virus
-Adeno-associate-virus
-Herpes-complex
1. Phage 
Cấu trúc
-Phage  là DNA dạng mạch thẳng dài 50Kb
-Hai đầu là hai mạch đơn có trình tự bổ sung dài 12nu mang trình tự cos
-có đoạn giữa 20Kb không mang chức năng.
VD: EMBL3, EMBL4…

Ưu điểm:
-Mang được đoạn DNA lớn (15-23Kb)
-có hệ thống gene xâm nhập
-có thể tạo số lượng lớn
Tạo dòng trong phage 
Nguyên tắc:
Vùng DNA không mang chức năng (stuffer) của phage λ được cắt bỏ và nối in vitro 2 nhánh của chúng với các đoạn gen ngoại lai có kích thước khoảng 20 kb.
Các bước tạo dòng:
- Tinh sạch DNA phage  sau khi đã được cắt bởi RE
- Các nhánh phải và trái được liên kết với DNA ngoại lai với trình tự bổ sung.
- Xác định DNA ngoại lai nằng phương pháp lai axit nucleic.
- Tinh sạch và chọn tế bào chủ phù hợp.
Phage  biến nạp vào NST của E.coli
2. Cosmid
Khái niệm:
Cosmid là vector được thiết kế từ plasmid và đầu cos của phage 

Các đặc điểm chính vector cosmid
 Một gen kháng kháng sinh và một origin khởi đầu của plasmid
 Các plasmid mạnh có thể được gắn thêm đoạn đa cắt nối (Polylinker).
 Kích thước nhỏ cho phép các đoạn DNA eukaryote dài khoảng 45 kb có thể thích ứng.
Cosmid: vector pWEB-TNC
3. Phagemid
Cấu trúc:
Là cấu tạo từ plasmid gắn thêm đoạn DNA khởi đầu sao chép của phage M13
Đặc điểm:
Có thể mang được đoạn DNA lớn

4. Vector Adenovirus
Adenovirus :
-capsid hai mươi mặt (chứa ba protein: hexon, fiber và base penton)
-dsDNA dài xấp xỉ 36kb.
- Bộ gen của adenovirus chứa DNA xoắn kép gồm 50 gen, dài 36 kilobase (Kb):
Gen E1 điều hoà phiên mã
E2 và E3 điều hoà quá trình dịch mã.
Các vector đã tách gen này cho phép mang gen dài 8kb.

( Để thiết kế vector andenovirus phải cắt bỏ gen E1 rồi thay thế bằng phức hợp promotor-gen liệu pháp và gây bất hoạt hoặc cắt bỏ gen E3. Vector andenovirus tái tổ hợp sau khi xâm nhiễm vào tế bào đích, sẽ chuyển gen liệu pháp cho tế bào đích và loại bỏ gen sai hỏng của tế bào mang gen hỏng.)
5. Vector Adeno-associated Virus ( AAV )
-AAV có chứa một phân tử AND sợi đơn có kích thước khoảng 4.5-4.7kb.
-Có hai nhóm gen chính là Rep và Cap
-Khi thiết kế các vector AAV phải loại bỏ gen Cap và Rep thay thế bằng gen liệu pháp kết hợp với promoter thích hợp.
-Vector AAV chỉ chuyển được các gen liệu pháp có kích thước nhỏ. Đặc điểm quan trọng nhất của vector AAV là hiệu quả chuyển gen cao lại không gây bệnh cho người. AAV sử dụng để điều trị ung thư, bệnh xơ gan, nghẽn mạch …
6. Vector Retrovirus
-Retrorvirus chứa vật chất di truyền là RNA

-Kích thước 7 đến 11 Kb.

-Retrovirus có chứa enzym phiên mã ngược (enzym xúc tác tạo thành bản sao DNA của vật liệu di truyền RNA qua phiên mã ngược) và enzym hoà nhập (integrase) cần cho sự hoà nhập của retrovirus virus vào tế bào chủ.
MLV (murine leukemia virus- gây ung thư) và DNA của axit nucleic của virus HIV (hình thái của bộ gen virus trong các tế bào bị nhiễm).
Hai virus có cùng có các gen cấu trúc gag, pol, và env. Gav mã hoá lõi virus và pol mã hoá các enzim tái bản. Gen env mã hoá màng glycoprotein.
7. Các vector có cơ sở là Herpes simplex
- Vector herpes simplex là các vector có bản chất virus DNA.

- Có khả năng mang được đoạn DNA kt 30kb

- Chúng không hoà nhập vào DNA chủ nhưng giữ nguyên sự ổn định như một thể bổ sung (lantency).

- Herpes simplex virus (HSV) có hiệu quả cao đối với các nơron thần kinh.

KÍNH CHÚC THẦY MẠNH KHỎE VÀ THÀNH CÔNG HƠN TRONG SỰ NGHIỆP!

CHÚC CÁC BẠN HỌC TỐT!
RẤT MONG NHẬN ĐƯỢC Ý KIẾN ĐÓNG GÓP CỦA CÁC BẠN