Bước đầu xây dựng qui trình nhuộm nhiễm sắc thể ở tế bào vi tảo biển SCHIZOCHYTRIUM MANGROVEI PQ6

Khóa luận tốt nghiệp

2015

KHĨA LUẬN TĨT NGHIỆP

“

Thư viện Viện Đại học Mơ Hà Nội

BUỚC ĐÀU XÂY DỤNG QUI TRÌNH NHUỘM NHIÊM SẮC THẾ

Ó TÉ BÀO VI TẢO BIÉN SCHIZOCHYTR1UM MANGROVE1 PQ6

Người hướng dẫn

: PGS.TS. Đặng Diễm Hồng

Sinh viên thực hiện : Đoàn Thị Hà Thu
Lớp

: KS.CNSH 11-04


Khóa luận tốt nghiệp

2015
LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp vừa qua, em đã nhận được sự

hướng dẫn, giúp đỡ hết sức tận tình của Ban lãnh đạo Viện Công nghệ sinh học và
Ban giám hiệu trường Viện Đại học Mờ.
Em xin gửi lời cám ơn sâu sac và lòng biết ơn tới PGS. TS. Đặng Diềm

Hồng- Trường phịng Cơng nghệ Táo, Viện Cơng nghệ sinh học. Đồng thời em

cùng xin gứi lời câm ơn tới NCS. Lưu Thị Tâm. học viên cao học Hoàng Thị

Quỳnh và Phạm Văn Nhất - những cán bộ trực tiếp hướng dẫn em làm đề tài này

và tập thê các cán bộ cứa phòng- những người đã giúp đờ, hướng dần cm làm thực
nghiệm trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp.
Em cũng xin gữi lời cám ơn tới tập thế giảng viên cùa Khoa Công nghệ Sinh
học- Viện Đại học Mớ đã dạy dỗ em trong suốt quá trình học tập, giúp em có

những kiến thức cơ sở cũng như chuyên ngành làm nền tảng cho nghiên cứu về

sau.
Cuối cùng, em xin bày tó lịng biết ơn sâu sắc với gia đình, bạn bè đã ln
động viên, tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong quá trình học tập vừa qua.

Hà Nội. ngày 22 tháng 5 năm 2015

Đoàn Thị Hà Thu

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

ii

Khóa luận tốt nghiệp

2015
MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN..................................................................................................................... i
MỤC LỤC........................................................................................................................ iii
DANH MỤC CHỪ VIẾT TÁT........................................................................................ V
DANH MỤC BÀNG........................................................................................................ vi
DANH MỤC HÌNH........................................................................................................ vii
MỚ ĐÀU............................................................................................................................1
CHƯƠNG I: TƠNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................... 3
1.1 GIĨI THIỆU CHUNG VỀ TÁO VÀ VI TÁO....................................................... 3
1.1.1.

Khái niệm chung về tảo, vi tảo biến.................................................................... 3

1.1.2.

Phân loại............................................................................................................... 3

1.1.3.

Sinh sàn, sinh dưỡng của tào............................................................................... 4

1.1.4.

Sinh trướng cúa tâo.............................................................................................. 4

1.1.5.

Vai trò của vi tảo................................................................................................. 5

1.2.1.

Khái niệm........................................................................................................... 12

1.2.2.

Hình thái và kích thước...................................................................................... 12

1.2.3.

Số lượng nhiễm sắc

1

13

Illi vicii yìệh Đặỉ liộc Mở Hâ Nọi

1.2.

4. Cấu trúc cùa nhiễm sắc thể....... .....................................

1.3.

CHU KỲ SỐNG CÙA TÉ BÀO.......................................................................... 16

13

1.3.1.

Gian kỳ................................................................................................................17

1.3.2.

Phân bào............................................................................................................. 18

1.4. SO LƯỢC CÁC KỸ THUẬT ĐƯỢC DỪNG TRONG NGHIÊN cứu VÈ
NHIÊM SẤC THÊ........................................................................................................... 19
1.4.1.

Kỹ thuật splash................................................................................................... 19

1.4.2.

Kỹ thuật squash................................................................................................. 21

1.4.3.

Tình hình nghiên cứu nhiễm sác thể ờ tảo........................................................ 22

1.5. GIỚI THIỆU CHUNG VÈ VI TẢO BIÉN SCHIZOCHYTRIUM MANGROVE!
PQ6................................................................................................................................... 24
1.5.1.

VỊ trí. phân loại của Schizochytrium..................................................................25

1.5.2.

Tình hình nghiên cứu Schizochytrium.............................................................25

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP.......................................................... 28
2.1. VẶT LIỆU VÀ HĨA CHÁT............................................................................... 28

Đồn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

Ui


Khóa luận tốt nghiệp
2.1.1.
2.1.2.

2.2.

2015

Vật liệu............................................................................................................... 28

Hóa chất và thiết bị............................................................................................ 28
PHƯƠNG PHÁP................................................................................................. 29

2.2.1.

Qui trình cố định mầu........................................................................................ 29

2.2.2.

Qui trình nhược trương mẫu.............................................................................. 30

2.2.3.

Qui trình nhuộm mẫu với acetocarmine 1%.....................................................30

2.2.4.

Qui trình nhuộm mẫu với giêmsa 4%............................................................... 30

2.2.5.

2.3.

Qui trình nhuộm mầu với thuốc nhuộm DAPI..................................................31

BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM........................................................................................ 32

2.3.1.

Thí nghiệm 1: Kháo sát số lần nhược trương với KC1 0,075 M...................... 32

2.3.2.

Thí nghiệm 2: Khảo sát điều kiện ly tâm lên khả năngvỡ màng tế bào tảo.... 32

2.3.3.

Thí nghiệm nhuộm NST với các loại thuốc nhuộm......................................... 32

2.4.

CHÍ TIÊU QUAN SÁT........................................................................................ 32

2.5.

XỬ LÝ SỐ LIỆU.................................................................................................. 32

CHƯƠNG III: KÉT QUẢ VÀ THÁO LUẬN............................................................... 33
3.1. ẢNH HƯỞNỢỊẹýẠ
Ị#IS$ỆT QUẢ NHUỘM
TÉ BÀO TÁO s. MANGROVE! PQ6...........................................
33
3.2. ÁNH HƯỚNG CÚA TÓC Độ LY TÂM LÊN KẾT QUẢ NHUỘM TÉ BÀO
TÀO s. MANGROVE! PQ6............................................................................................ 34
3.3. NHUỘM NHIẺM SẮC THÉ TÀO 5. MANGROVE! PQ6 VỚI THUÓC
NHUỘM ACETOCARMINE 1%.................................................................................. 35
3.4.

NHUỘM MẦU BẰNG THUỐC NHUỘM GIÊMSA 4%.................................. 38

3.5.

NHUỘM NHIÉM SẮC THÉ BÁNG THUÓC NHUỘM DAPI........................ 39

3.6.

MỘT SÓ NGUYÊN NHÂN ẢNH HƯƠNG TỚI KÉT NHUỘM MÀU.......... 40

KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................ 43

KẾT LUẬN...................................................................................................................... 43
K1ÉN NGHỊ..................................................................................................................... 43
TÀI LIỆU THAM KHAO.............................................................................................. 44
TÀI LIỆU THAM KHAO TIẾNG VIỆT....................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG ANH....................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHAO TRANG WEB..................................................................... 48

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

iv


Khóa luận tốt nghiệp

2015
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

ADN:

axít dexyribonucleotide

DHA:

axít docosahexaenoic

DPA:

axít docopentaenoic

EPA:

axít eicosapentaenoic

NLSH: nhiên liệu sinh học
NST:

nhiễm sắc thể

PHA:

phytohcmagllutinin

PUFAs: các axít béo khơng bão hịa đa nối đơi

ARN:

axil ribonucleotide

SKK:

sinh khối khơ

TLK:

trọng lượng khơ

VTM: vitamin

Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội

Đồn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04


Khóa luận tốt nghiệp

2015
DANH MỤC BẢNG

Báng I: số lượng nhiễm sắc thế của một loài
Báng 2: Ảnh hường của tốc độ ly tâm lên kết quà nhuộm mẫu

Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

vi


Khóa luận tốt nghiệp

2015

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Năm pha sinh trường cúa tâo
Hình 2: Nhiễm sắc thể
Hình 3: cấu trúc nhiễm sắc thế
Hình 4: cấu trúc siêu vi cùa nhiễm sắc thề

Hình 5: Chu kỳ tế bào

Hình 6: Khuẩn lạc chi Schizochytrium

Hình 7: Hình ánh tế bào s. mangrovei ờ các lần nhược trương khác nhau
Hình 8: Nhuộm nhân của tào s. mangrovei PQ6 với thuốc nhuộm acetocarmine 1%

ờ các thời gian khác nhau
Hình 9: Nhuộm nhân của tào s. mangrovei PQ6 với thuốc nhuộm acetocarmine 1%

có bố sung thêm NaOH 2,5%

Hình 10: số lượng nhân cúa táo s. mangrovei PQ6 bat màu với thuốc nhuộm
acetocarmine 1%

Hình 11: Nhân và NST cua tao 5. ntangrovei PQ6 nhuộm bằng thuốc nhuộm
giêmsa 4%

Hình 12: Nhuộm NST cúa táo s. mangrove! PQ6 với thuốc nhuộm DAP1 (độ
phóng đại ánh 500X)
Hình 13: Ánh minh họa tế bào ở các thời điếm nuôi cấy khác nhau khi nhuộm mầu

bằng giêmsa 4%
Hình 14: Ánh minh họa mầu bị nhiễm vi khuẩn khi nhuộm NST s. mangrove! PQ6

bang thuốc nhuộm giêmsa 4%
Hình 15: Ánh minh họa te bào s. mangrove! PQ6 không bị vỡ màng tế bào khi

nhuộm với thuốc nhuộm giêmsa 4%

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

vii


Khóa luận tốt nghiệp

2015

MỞ ĐÀU
Te bào là đơn vị tổ chức cơ bàn cúa cơ thể sống. Trong tế bào có chứa các

bào quan và nhân. Nhân tế bào là cấu thành bắt buộc cúa tế bào eukaryote, vì trong
nhân có chứa nhiễm sac the (NST), là cấu trúc mang vật chất di truyền ADN (axít
deoxyribonucleotide) cúa tế bào và cơ thế. Nhiễm sắc thể được quan sát đầu tiên
bới Nageli năm 1842. nhưng đến năm 1888, NST mới được Waldeyer đặt tên là

“chromosome” (“chromo" có nghĩa bắt màu nhuộm và “some” nghĩa là một thề)
(Elderige, 1985). Nhiễm sắc thể đóng vai trị rất quan trọng trong di truyền của các

lồi, một yếu tố quyết định cho sự tiến hóa hay suy thối cúa giống nịi.
Có thề nói hơn 100 năm qua, chưa có một cấu trúc sinh học nào như NST đã

thu hút nhiều phịng thí nghiệm, nhiều nhà nghiên cứu. sứ dụng nhiều phương tiện
kỹ thuật cũng như tiêu tốn nhiều kinh phí đế nghiên cứu. Mục đích cuối cùng là

làm sáng tó cấu trúc phân tử, siêu vi the cũng như cơ chế hoạt động của chúng

trong tế bào. Một trong những kỹ thuật nghiên cứu NST rat cổ điền nhưng rất hiệu
quả đó là phương pháp nhuộm NST.
Te bào của mỗi loài sịnh vật khác nhau thì có bộ NST khác nhau, đặc trưng

về số lượng và hình thái cho mỗi lồi. Với phương pháp nhuộm, chúng ta có thề
nghiên cứu được số lượng và hình thái NST của một lồi nào đó. Do đó, tìm ra
được một quy trình nhuộm NST tối ưu để nghiên cứu so lượng và hình thái cùa nó

đặc trưng cho một lồi nào đó rat cần thiết.
Vi táo biển dị dưỡng Schizochytrium mangrovei PQ6 được phân lập tại
huyện đâo Phú Quốc- Kiên Giang năm 2006-2008. Đây là loài vi tảo có tiềm năng
ứng dụng cao bởi vì chúng có khá năng thích nghi rộng với sự thay đối cúa điều

kiện nuôi như nhiệt độ, pH, độ mặn; khá năng sàn xuất sinh khối cao, hàm lượng

lipit lớn (70 % sinh khối khơ và sinh khối tào này giàu axít béo khơng bão hịa đa
nối đơi đặc biệt là axít docosahexaenoic (DHA, C22:6w-3; chiếm đến 20 - 50 % so

với axít béo tống số). Cho đến nay, sinh khối tào này đã được ứng dụng trong

nhiều lĩnh vực như sừ dụng trực tiếp sinh khối tảo tươi làm thức ăn tươi sống cho

các đối dượng trong nuôi trong thúy sàn, làm nguyên liệu để sàn suất thực phâm
chức năng, tách chiết các chất có hoạt tính sinh học cao như EPA (axít

eicosapentaenoic. C20:5w-3), DHA. DPA (axít docopentaenoic, C22:5(0-6) làm

Đồn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

1


Khóa luận tốt nghiệp

2015

nguyên liệu sản xuất dầu sinh học hay tách chiết squalene - một chất có hoạt tính

chống oxi hóa cao để làm mỹ phấn. Một hướng ứng dụng khác cũng đã nghiên cứu

thành công là sán xuất biodiesel từ sinh khối này.
Mặc dù chủng vi tảo này đã được ứng dụng trong nhiêu lĩnh vực nêu trên
nhưng những nghiên cứu về di truyền (như kích thước hệ gen, số lượng, hình thái

và cấu trúc NST) cúa các loài tâo khác nhau thuộc cà chi Schizochytrium này đều
chưa được nghiên cứu că trên thế giới cũng như ờ Việt Nam. Vì vậy, chúng tơi

mong muốn thực hiện đề tài nghiên cứu “Bước đầu xây dựng qui trình nhuộm
nhiễm sắc thế ờ tế bào vi tảo biến dị dưõng Schizochytrium inangrovei PQ6”

nham xác định được số lượng và hình thái nhiễm sac the (karyotype) cúa tào này.
Mục đích của đề tài nghiên cứu cúa chúng tơi như sau:

+/ Tìm ra qui trình nhuộm nhiễm sắc thể tối ưu cho loài vi tào biền dị dưỡng s.

mangrovei PQ6
+/ Xác định được số lượng và hình thái nhiễm sắc thể (karyotype) của tào này.

Công việc nghiên cứu được thực hiện tại phịng Cơng nghệ Táo, Viện Cơng
nghệ sinh học thu^c Ỵịiệp Hận lâọrKhoa hỊọ^ỵ^-.CỘng nghệ yj|t,Nam.

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

2

Khóa luận tốt nghiệp

2015

CHƯƠNG I: TĨNG QUAN TÀI LIỆU
1.1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TẢO VÀ VI TẢO

Khái niệm chung v'ê tảo, vi tảo biển

1.1.1.

Tảo (Algae) là những thực vật bậc thấp (thực vật có bào tử, cơ thề khơng
phân chia thành thân, rề. lá). Trong tế bào táo có chứa diệp lục và chúng sống chú
yếu ờ nước [5].
Vi táo (Microalgae) là tất cà các lồi tảo có kích thước hiển vi tức là muốn

quan sát dược chúng thì phái sừ dụng kính hiến vi. Trong số khống 50.000 lồi
tào trên thế giới thì vi táo chiếm khoảng 2/3. Vai trị quan trọng của vi tảo thể hiện

qua quá trình quang hợp hap thụ CƠ2, cung cấp O? cho các sinh vật khác trên trái

đất. khép kín vịng tuần hồn vật chất và làm tăng tốc độ quay vòng cúa các chu
trình đó [6].

Tào có mặt ớ khắp nơi trên trái đất, từ đình núi cao cho đến dưới đáy biến

sâu. thậm chí ở cả độ sâu khống 200 m dưới đáy biển nếu như nước biển ớ đó

sạch. Những lồi tào sống trong các thủy vực được gọi là táo phù du
(phytoplankton) còn đtrợc gọi là' táo đáy (Phytobento.s). Dạng tảo cộng sinh với nấm
thành Địa y cũng là dạng phân bo rất rộng rãi và nhiều loài đã dược khai thác dùng

làm dược phẩm, nước hoa. phẩm nhuộm và các mục đích kinh tế khác (hiện đã biết

tới 20.000 loài Địa y thuộc 400 chi khác nhau).
1.1.2.

Phân loại

Căn cứ vào màu sắc, sự có mặt của các chất dự trữ, thành phần vó, cấu tạo

nhân tế bào người ta có thế chia tào thành những ngành khác nhau. Vi táo chú yếu

thuộc về các chi trong ngành sau:
-

Ngành Cholorophyta (Tão lục):

Các

Pediastrum,

Closterium,

chi

Staurastrum,

Coelastruin,

Dunaliella,

Dyctyosphaerium,

Chlainydomonas,

Scenedesmus,
Haematococcus,

Tetraselmis, Chlorella...

-

Ngành Heterokontophyta (Táo lông roi lệch):
Các chi Melosừa, Asterionella, Cymatopleurra, Somphonema, Fragilaria,

Stephanodiscus,

Navicula,

Malomonas,

Dinobryon,

Peridinium,

ỉsochrysis,

Chaetoceros, Phaeodactylum, Skeletonema, Nitzschia...

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

3


Khóa luận tốt nghiệp

2015

Ngành Euglenophyta (Táo mat):

-

Các chi Phacus, Trachelomonas, Ceratium...
-

Ngành Rhodophyta (Tảo đò):

Các chi Porphyridium, Rhodella...
1.1.3.

Sinh sản, sinh dưỡng của tảo

Cơ the táo được gọi là tàn (thallus) vì thiếu thân, rề và lá nhưng chúng lại có
chlorophyll a - sắc tố quang hợp điền hình. Hầu hết các loại tảo đều sống trong môi

trường nước, từ nước ngọt đến nước mặn và nước lợ. Tào có cấu trúc từ dạng đơn
bào đến đa bào và tập đồn. Nhìn chung tế bào táo có một số đặc điềm cấu trúc
tương tự như thực vật bậc cao: có vách tế bào cấu tạo từ cellulose, có lục lạp và
chlorophyll [8].

Một số cấu trúc dạng tản cùa tảo mà chúng ta thường gặp là cấu trúc mônát,

cấu trúc palmella, cấu trúc hạt, cấu trúc sợi, cấu trúc dạng bán và cấu trúc ống
(siphon). Nhìn chung tào có 3 phương thức sinh sán là sinh sản sinh dưỡng, sinh

sãn vơ tính và sinh sán hữu tính [8],

Phương thức dinh dưỡng của táo được phân thành hai loại chính: quang tự
1 liu V 1V11 V 1V1I LXU1 11VV 1»1V 1 IU 1 iyi
dưỡng (photoautotrophy) và dị dưỡng (heterotrophy). Dạng trung gian cùa hai hình

thức trên là tạp dưỡng (mixotrophy) [5], Những tâo sống trên be mặt thì cần ánh
sáng đề quang hợp. Quá trình quang hợp sữ dụng CO1 và ánh sáng mặt trời đế tạo

ra các vật chat hữu cơ. Ớ dạng tạp dường, quang hợp vẫn là quá trình cơ bàn đẻ tạo
chất hữu cơ nhưng trong một số trường hợp, tảo sứ dụng được cả các chất hữu cơ
có sẵn.
Mơi trường dinh dưỡng cho nuôi trồng táo phái dựa theo nhu cầu dinh dưỡng

của từng loài. Mặc dù vậy, việc xác định chính xác nồng độ của từng ycu tố dinh

dường cho một lồi nào đó là rat khó khăn vì nồng độ dinh dường tối ưu phụ thuộc
rất nhiều vào mật độ quần thể, ánh sáng, nhiệt độ và pH môi trường.
1.1.4.

Sinh trưởng của tảo

Sự tăng trướng của táo nuôi trồng trong điều kiện vô trùng được đặc trưng
bời năm pha [35] được thể hiện ờ hình 1:

Đồn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

4


Khóa luận tốt nghiệp

2015

Hình 1: Năm pha sinh trướng cùa tảo

- Pha chậm hoặc cám ứng (1): Tảo sinh trưởng chậm, mật độ tế bào tăng ít do phái

thích nghi dần với môi trường sống mới.
- Pha sinh trướng theo hàm số mũ (2): Ở pha này mật độ tế bào tăng nhanh
- Pha giảm tốc độ sinh trướng (3): Sự phân chia te bào sẽ chậm lại khi các chat dinh

dưỡng, ánh sáng, độ pH, CO; hoặc các yếu tố lý hóa khác bắt đầu hạn chế sự sinh
trường.

Thư viện Viện Đại học Mớ Hà Nội

- Pha ồn định (4): Mật độ tế bào tương đối ổn định, không thay đổi do các yếu tố
hạn chế và tốc độ sinh trường ở trạng thái cân bàng.

- Pha tàn lụi (5): Chất lượng môi trường trở nên xấu đi, các chất dinh dưỡng suy

kiệt tới mức khơng thể duy trì được sự sinh trường. Mật độ tế bào giám mạnh.
1.1.5.

Vai trị của vi tảo

Tảo nói chung và vi tảo nói riêng có vai trị rất quan trọng trong tự nhiên và
trong đời sống nhân loại.

* Sừ dụng làm thức ăn cho người và động vật
Vi tăo có mặt khắp nơi trên trái đất, sự phổ biến như vậy cũng nói lên vai trò

quan trọng của tào đối với hoạt động sống trong tự nhiên. Hàng năm, trong số 200 ti
tấn chất hữu cơ được tạo thành trên trái đất, có 170- 180 ti tấn do tảo tạo ra, còn lại
20- 30 ti tấn là do các loài thực vật khác. Ý nghĩa to lớn cùa các lồi tào là giãi

phóng O; cung cấp cho các sinh vật sống dưới nước, khép kín chu trình vật chất

trong các thuy vực, và tăng tốc độ quay vịng của các chu trình đó [13]. Ngoài

nguồn thức ăn truyền thống như thịt, cá, trứng, sữa, rau. q. củ có nguồn gốc từ

Đồn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

5


Khóa luận tốt nghiệp

2015

động vật và thực vật, tào là một nguồn thức ăn dinh dưỡng cho người và vật ni.

Bời vì nhiều lồi vi tão khơng chi có hàm lượng protein cao mà còn giàu gluxit,
lipit, vitamin (VTM). Chẳng hạn táo Chlorella có đến 40- 60% protein. 25- 35%
gluxit, 10- 15% lipit và nhiều loại vitamin nhóm B (B| B<> B|2), VTM c, K. Các
chúng Scenedesmus nuôi trồng ờ diện tích rộng cũng dạt tới hàm lượng protein 5056%, Dunaliella chứa 50% protein, 20% cacbonhydrat, 8% lipit so với sinh khối
khô (SKK) [51. Một số vi táo cùng là mắt xích đầu tiên trong chuồi thức ăn cùa các

động vật thúy sinh, các lồi thúy hai sán có giá trị.
Các kết quả nghiên cứu về việc thứ nghiêm bô sung sinh khối tào vào trong

khấu phan thức ăn cho các loại gia cầm đã cho thấy chúng có một tiềm năng lớn

trong việc sừ dụng sinh khối vi tào trong chăn nuôi các loại gia cầm khác nhau.
Những vi táo thường được sử dụng là Chlorella, Micractinium, Scenedesmus,

Oocystis và Spirulina. Trong hơn 20 năm qua, huyền phù tào Chlorella đã được

dùng làm đồ uống cho gia súc có sừng ờ một số nước thuộc cộng đồng các quốc gia

độc lập gọi tắt là SNG (Sodruzhestvo Nezavisimykh Gosudarstv). Vi tảo cũng được
sứ dụng có hiệu q trong nghề ni tăm và ni cá cánh. Việc đưa sinh khối tão

như Clìlorella, Scenedesmus, Spirulina vào khau phan thức ăn của gà với tỷ lệ 7,510% là giái pháp có lợi về kinh tế. Các nhà khoa học đã thừ nghiệm đưa sinh khối
táo Spirulina vào thức ăn của cá mè trang, mè hoa, trám cỏ, rô phi với tỷ lệ 5% dã

làm tăng ti lệ sống và tốc độ tăng trưởng của cá. Những thí nghiệm bố sung tảo tươi
vào thức ăn của gà mái đè làm tâng ti lệ đê và hàm lượng VTM A cùa trứng [5],

Sinh khối tào có gía trị dinh dưỡng cao và khơng có độc tố, tuy nhiên cho đến

nay việc sữ dụng tào làm nguồn thực phấm đang cịn nhiều hạn chế vì giá (hành cao,

thừ nghiệm dinh dưỡng chưa đú thuyết phục, do thiếu cơ chế kiếm tra chất lượng

thường xuyên và thói quen dùng loại thức ăn truyền thống của người tiêu dùng.
Trong tương lai vi tào sê hứa hẹn là một nguồn thực phàm sử dụng pho biến trong

mọi gia đình.

* Vai trị của táo trong ni trồng thủy sún
Đến nay, có khoảng trên 40 lồi tào đã được phân lập, ni cấy và sử dụng

làm thức ăn cho ấu trùng các lồi thuy sàn. Tùy thuộc vào chất lượng và tính có sẵn

Đồn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

6


Khóa luận tốt nghiệp

2015

của các lồi tào mà việc sử dụng chúng cho các đối tượng thúy sán cũng khác nhau

giữa các nơi trên thế giới.
về phương thức sử dụng tảo, chúng thường dược cho ăn trực tiếp hoặc gián

tiếp thông qua sinh vật trung gian khác, ở dạng tươi sống hay chế hiến, thuần chúng
hay hồn hợp nhiều loài. Mặc dù người ta thường áp dụng phương pháp cho đối
tượng ni thúy sân ăn chi một lồi tào nào đó. nhưng Liao (1983) đã cho rằng:

khơng có lồi tào đơn độc nào lại tốt nhất về mọi phương diện cho việc nuôi và sử

dụng chúng làm thức ăn cho ấu trùng tơm he. Tầm quan trọng của tảo chính là từ
giá trị dinh dưỡng cùa chúng.

Tuy nhiên, người ta chú ý đến giá trị dinh dường của tào không chi riêng

thành phần protein mà cịn là thành phần axít béo, yếu tố dinh dưỡng không thề

thiếu được đối với ấu trùng cùa các loài hải sản. Trong nhiều trường hợp, tào được
thông báo không phải là thành phần thiết yếu trong khấu phần ăn cùa các loài sinh

vật biển, nhưng thực tế, chúng có thể là nhân tố thúc đẩy sinh trưởng của đối lượng
ni hoặc có tác dụng như một vi khuân lọc nước [28],

* Sử dụng tảo trong lĩnh vực Y học
Vi tảo cũng có thế được sử dụng như một nguồn dược liệu rat quý. Sinh khối

táo Chlorella đã được đóng viên và sử dụng như một loại thức ăn bố dưỡng (health

food). Táo Spữtdina chứa các axít amin cần thiết như lysin, threonin... rất quan
trọng cho trẻ, đặc biệt là trẻ thiếu sữa mẹ. Hàm lượng chất khoáng và các nguyên tố
vi lượng phong phú có thể phịng tránh bệnh thiếu máu do thiếu dinh dưỡng một

cách hiệu quả, và là nguồn bô sung dinh dưỡng cho tré biếng ăn. Trong tảo

Spữulina có chứa nhiều loại chất chống lão hóa như P-caroten, axít y-linoleic, VTM

E. Những chất này có khã năng loại bõ các gốc tự do thơng qua tác dụng chống oxy

hóa, làm chậm sự lão hóa của tế bào, đồng thời sắt và canxi có nhiều trong táo vừa
dề hấp thụ vừa có tác dụng phòng và hồ trự điều trị các bệnh thường gặp ờ người
già như thiếu máu, xốp xương. Spirulina có thế dùng hỗ trợ trong điều trị viêm gan
B. bệnh nhân bị Cholesterol máu cao và viêm da lan tỏa, bệnh tiều dường, loét dạ

dày tá tràng và suy yếu, viêm tụy, bệnh đục thủy tinh thể và giảm thế lực, bệnh rụng
tóc. Tào cũng tiêu diệt được Cadida albicans, một loại nấm thường ký sinh trong

đường ruột bệnh nhân AIDS. Hiện nay Spirulina còn được nghiên cứu in vitro đe

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

7


Khóa luận tốt nghiệp

2015

ngăn chặn sự tấn cơng cùa virut HIV. Nó cịn có tác dụng kích thích te bào tủy

xương, hồi phục chức năng tạo máu. chức năng giám mỡ máu, giàm huyết áp [551.
Tại Việt Nam, tảo cũng đã được ứng dụng trong lĩnh vực y tế, tuy nhiên, ứng
dụng còn hạn che. Trong y học cố truyền, Kappaphycus và Eucheuma được dùng để
làm giám sự phát triển của các khối u. nhọt, đau đầu. Các loài Sargassum dùng để

chữa bệnh bướu cổ hoặc bệnh hay om vặt do thiếu iot. Ulva lactuca, lìlva reticulate

là những lồi phố biến ở nhiều miền Trung và miền Nam Việt Nam được bán phơ
biến đế làm thuốc gia truyền [4]. Ngồi ra cịn có the kế đến 5 sản phẩm Spir@ của

công ty DETECH (Viện khoa học và công nghệ Việt Nam) được Cục an toàn vệ
sinh thực phẩm- Bộ Y tế cấp phép lưu hành trên thị trường. Đối với lĩnh vực Y tế,
việc ứng dụng táo nói chung đã có những bước thành cơng nhất định và hứa hẹn sẽ
là lĩnh vực ứng dụng rất đáng quan tâm trong tương lai.

* Sử dụng vi tảo làm nguồn phân bón hóa học
Trong lịch sứ cho thấy, các tào lớn đã được sứ dụng đế làm phân bón cho đất
ờ những vùng ven biến trên khắp thế giới. Những táo lớn có nhiều ứng dụng thú vị

như các dịch chiết trong nó làm tăng tính liên kết cùa nước và các thành phần
khống trong đất [15], Vai trị sinh thái của vi tão trong hệ sinh thái đất thường bị
lãng quên. Chúng có vai trị trong việc sản xuất các polyme, giữ nước trong đất hay
co dịnh nitơ cho đất hay sản xuất các hợp chất có hoạt tính sinh học [12], cố định
nitơ của vi táo có vai trị quan trọng trong các vùng sàn xuất lúa nhiệt đới và cận

nhiệt đới.
Có thê nói rằng gây nhiễm táo lam cố định nitơ sống tự do hoặc cộng sinh

đóng vai trị to lớn trong việc bón phân cho đất, đặc biệt là cánh đồng lúa. Có thế

giâm thiếu lượng phân bón hóa học tới 15% nếu dùng tảo lam cố định đạm. Trong
mùa phát triển thích hợp, táo lam có thề cố định được 20- 30 kg /ha. Mặt khác tào

còn kích thích sinh trường lúa thơng qua các hoocmon do chúng bài tiết nitơ/ha môi

trường [5],
Hiện nay, việc cấy tảo lam xuống ruộng lúa đề làm phân bón dược tiến hành
ớ nhiều nơi trên thế giới như: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Mỹ... Hiện tại hãng
Cyanotcch giới thiệu một loại phân bón sinh học bao gồm 8 loại tào có hoạt lực cố

định 100 kg nitơ/ha trong một vụ.

Đồn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

8


Khóa luận tốt nghiệp

2015

Ĩ Việt Nam, có hơn 40 lồi táo lam được phát hiện ở các tinh phía bác và 68
lồi tại tinh phía nam, trong đó có khá nhiều loài được nghiên cứu khá chi tiết về

đặc điềm hình thái phân loại cũng như hoạt lực cố định nitơ như Aphanothes spp.,
Anabaena sphaerica, Nostoc muscorunt... [5], Bên cạnh đó, nhiều loại rong biên
(chủ yếu là táo nâu) như Sargassum, Turbinaria được sư dụng làm phân bón sinh

học trong trồng trọt một số loài cây và cú như: khoai lang, hành, tỏi và ngũ cốc.
Trong những năm gần đây, sàn xuất phân bón từ Sargassum đã phát triến nhanh

chóng ờ Việt Nam. “Humix” một dạng phân bón lỏng và dạng bột được tạo ra bới

áp suất cao - đun sơi Sargassum và sau đó bố sung thêm một số chất dinh dưỡng.
Bã táo sau khi sứ dụng làm phân bón dạng lỏng, được say khơ, tạo bột và phối trộn

với phân của gia cầm. Sàn phẩm này được dùng như là phân bột. Phân bón dạng
lỏng được sừ dụng chú yếu đề phun lá rất hiệu quà đối với nhiều loại cây trồng như

cây ăn quá. lúa, hạt tiêu, cà phê và các loại rau [4].

Trong bối cành toàn cầu đang bị đe dọa vì bị ơ nhiễm, thì những ứng dụng

như dùng tảo lam làm ngn phân bón trong sán xt nơng nghiệp có ý nghĩa hêt

sức thiết thực và thân thiện với môi trường, sẽ giám thiếu đáng kể nguồn phân bón
hóa học được xem như là một tác nhân gây ơ nhiễm mơi trường.

* Vai trị của tảo trong xử lý nước thái
Không chi các nước đang phát triển, mà ngay cà ở một sô nước phát triển thì
việc thiếu nước sạch cũng đang là vấn đế bức thiết. Ngun nhân thì có nhiều

nhưng chú yếu vần xoay quay việc nước bấn bị thãi ra nhiều mà không được xứ lý.

Hồ oxy nước thãi hoặc là ho ổn định là phương tiện làm sạch nước thái có
hiệu quả với giá thành thấp nhất. Điềm mấu chốt của hồ oxy hóa nước thãi là sự

tham gia trực tiếp của táo vào quá trình oxy quang hợp. Bán thân sinh khối tào cùng
là sản phấm có hàm lượng protein cao. Vì nitơ chiếm 8- 10% thành phần tế bào tào

nơn rất quan trọng để loại bị nguồn ơ nhiễm này, điều này cũng tương tự như dối
với photpho (P). Và nếu dùng vôi hoặc sunphat nhôm đế thu hoạch tảo thì gần như

tồn bộ p sè bị kết lũa và loại bõ khỏi nước cùng với tế bào táo. Một số vi sinh vật
gây bệnh trong hồ cũng sẽ bị tiêu diệt do thời gian nước thái lưu trong hồ tương đổi
dài. độ pH cùa nước hồ tâng do tăng quang hợp của tão. Tùy vào điều kiện ngoại

cảnh chính ánh hường tới thành phần lồi tào trong hệ thống xứ lý nước thải như tái

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

9


Khóa luận tốt nghiệp

2015

trọng các hợp chất hữu cơ, thời tiết, khuấy sục và động vật phù du ăn thực vật mà sứ
dụng các loại táo khác nhau Tại các hệ thống xứ lý nước thái bằng hồ oxy hóa ờ
California người ta đã sừ dụng các loại tào Chlamydomonas sp., Clìlorella vulgaữs,

Scenedesmus sp. đê xử lý. Trong hệ thống xử lý nước thải ờ Trung Á, các loài thuộc
ngành tảo lục (Chlorophyta) luôn chiếm ưu thế về mật độ và thành phần lồi, sau dó
là các đại diện cúa táo lam (Cyanophyta), tào silic (Baecillariophyta) và tảo mắt

(Euglenophyta) [5].

* Vai trò của tảo trong săn xuất nhiên liệu sinh học (NLSH)
Hiện nay trên thế giới, các loại nhiên liệu sinh học được làm chù yếu từ các

sàn phàm nông nghiệp như: ngũ cốc. hạt có dầu... tuy nhiên chính các loài vi tảo
mới là nguồn nguyên liệu phù hợp cho nguồn NLSH trong tương lai. Cùng trên một
hecta gieo trồng, năng suất cùa vi tào cao hơn tới 30 lần năng suất cùa các loài cây

cho dầu như cải hạt dầu hoặc hoa hướng dương, đây là ưu điếm khơng nhó khi

người ta biết rằng hạn chế lớn nhất của việc sán xuất NLSH từ sàn phấm nông

nghiệp là việc này địi hói một diện tích cây trồng rất lớn.
Hiện nay vi tâo đang được nghiên cứu. ứng dụng đê sán xuất methan, các
nguồn nhiên liệu giàu năng lượng như: ethanol, glyxerol...Ví dụ như người ta có

thể sử dụng sinh khối Dunaliella thu được glyxerol sau đó glyxerol có thể sử dụng
đê sán xt ethanol. Một sơ lồi tăo dược sứ dụng thành công đê sán xuât methan
như hỗn hợp Scenedesmus spp. + Chlorella spp. + Scenedesmus spp. + Chlorella

spp. + Euglena spp. + Oscillatoria spp. + Scenedesmus spp.... Sân phâm chính cùa
q trình lên men kỵ khí sinh khối tảo là methan và co, với tý lệ tương ứng là

70:30.
Với những lợi thế ưu việt, việc sử dụng vi tảo đe làm nguồn cung cấp nhiên
liệu cho tương lai là một điều tất yếu, ứng dụng này càng được đánh giá cao và có

tam quan trọng khi mà các nguồn nhiên liệu từ tự nhiên như dầu mó, than... dang
ngày càng cạn kiệt.

* Khai thác các chất có hoạt tính sinh học từ tào
Nhiều vitamin hịa tan trong nước (B|, B12, B6, Biotin, C) được tìm thấy trong
dịch nuôi tào lam, táo silic và tào lục. Những loại VTM này được phát hiện dưới

dạng các chất trao đồi trung gian như (I-. p -, y-tocopherol (VTM E) ờ tào lam và a-

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

10

Khóa luận tốt nghiệp

2015

tocopherol và VTM K ờ Pophyridiuin cruentum. Hàm lượng VTM trong sinh khối

táo phụ thuộc vào kiểu gen, chu trình sinh trưởng, điều kiện ni trồng và các thao

tác di truyền. Hiện nay, ở nhiều nước như Đài Loan. Nhật Bân. các chúng tào
Chlorella, Pophyridium đã được nuôi đê sản xuât VTM.
Trong vi tào cũng chứa nhiều chất béo tương tự như ở dầu thực vật. Hàm

lượng lipit trong táo dao động từ 20-40% SKK. Trong một số điều kiện nhất định,
táo có thể chứa tới 85% lipit theo SKK. Ngồi chlorophyll, vi tảo cịn chứa một số
sac tố bố trợ như phycobiliprotein và carotenoit. Các loại carotenoit thông thường

chi chiếm 0,1% SKK cùa vi tảo nhưng ở một số lồi, chúng có thể đạt từ 5-14%
SKK. Các sac tố này có thế đánh dấu kháng thế đơn dòng ứng dụng trong nghiên

cứu miễn dịch. Mặt khác, phycobiliprotein và [5-caroten được biết đến như những

yếu tố nâng cao sức đề kháng của cơ thể và là chất hồ trợ phòng chống bệnh ung
thư.
Vi tào còn chứa một lượng lớn carbonhydrat dưới dạng sán phẩm dự trừ (tinh
bột, glycogen) hoặc các chất điều hòa thẩm thấu (glycogen, trehalose, glucose...).

Ngồi ra có thể liệt kê một số chất chống oxy hóa có mật trong sinh khối tào như

carotenoit (sac to), tocopherol, VTM c (VTM), superoxydismuta.se, catalase và
glutation peroxydase (enzym). Các vi táo - nguồn các chất chống oxy hóa có triển
vọng dang dược khai thác là: Dunaliella salina: đê sán xuât P-caroten,

Heamatococcus pluvialis: để sán xuất astanthin, Porphyridium cruentum: đe sân

xuất Superoxydismutase (SOD).
Vi tảo còn là nguồn cung cap các chất có hoạt tính kháng sinh (như kháng vi
khuấn, nấm). Ví dụ như: axít acrylic thu từ vi tào Phaecystis, axít y-linoleic trong
dịch chiết methanol từ tào Spirulla platensis, C/ỉracocc(Wỉ...Testraselamiss suecia
là một chất ức chế hình thành virut Vibrio sp... Một lượng lớn các chất tách từ vi

táo biển có vai trị diệt tào dộc hoặc thuốc trừ sâu như cyanobacterin tách từ

Scytonema hofmanni đã được cơng bố.

Đồn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

11


Khóa luận tốt nghiệp

2015

1.2. NHIÈMSẤC THẼ
1.2.1.

Khái niệm

Nhiễm sac the (NST) là những cấu trúc hiển vi trong nhân tế bào, cấu tạo chú
yếu từ ADN và protein histon. có khá năng tự nhân đơi và biến đối hình thái cấu
trúc theo quy luật trong các quá trình phân bào.

Nhiễm sắc thề tồn tại trong nhân tế bào soma thành từng cặp đồng dạng,

trong đó một NST có nguồn gốc từ bố và một có nguồn gốc từ mẹ. Trong các tế

bào bình thường mồi NST gồm hai nhiễm sac tứ (chromatid), còn trong các giao tử
NST đơn bội ớ dạng một nhiễm sắc tử. Mồi lồi bình thường có bộ NST lưỡng bội
(2/ỉ) đặc trưng về số lượng, hình thái, cấu trúc và ổn định tương đối qua các the hệ.

Kiều nhân (karyotype) là thuật ngũ' dùng chi số lượng cùa các NST chun biệt
cho mồi lồi.

Hình 2. Nhiễm sắc thề

(Nguồn: 110)

1.2.2.

Hình thái và kích thước

Nhiễm sắc thế quan sát ớ trung kỳ thường có hình dạng chấm hoặc hình que,

thường có kích thước đường kính khống 0,2 pin đến 3 pm và chiều dài khoảng

0,2 pin đen 50 pm. Ờ các tế bào khác nhau thì kích thước NST không giong nhau,

nhưng chúng đặc trưng cho các tế bào và cá thế cúa cùng một lồi.

Tuy nhiên, các mơ khác nhau của cùng một cơ thê có sự biên đơi hình dạng

và kích thước NST đế thích nghi với chức năng của một giai đoạn phát triền [2].

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

12


Khóa luận tốt nghiệp

2015

Số lượng nhiễm sắc thê

1.2.3.

Số lượng nhiễm sắc thổ là một chi tiêu đặc trưng cho loài. Theo quy luật

chung, mồi một cá thề cùng một loài có số lượng NST đặc trưng cho lồi đó.
Khơng the dựa vào số lượng NST đe đánh giá mức độ tiến hóa cùa các lồi.
Cũng giống như hàm lượng ADN, tuy có tính ổn định lồi nhưng chưa thể hiện
tính logic của bậc thang tiến hóa. vấn đề là cần phái xem xét mức độ tổ chức và

hoạt động của hệ gen trong ADN và trong NST.
Báng 1: số lượng nhiễm sắc thể của một lồi 116]

Thó (Oryctolagus cuniculus)

2n=44

Cừu (Ovis aries)

2«= 54

Chó ( Can is fam ilia ris)

2/7= 78

Mèo (Felis catus)

2/7= 38

Người (Homo sapiens)

2/7= 46

Ngựa (Equus asinus)

2/7= 62

Vịt (Anas platyrhỵncha)

Heo (Sus scrolafn

Viện Đại học

2/7= 80

, 2/7=38

Nội

SỐ lượng NST còn đặc trưng cho bộ NST. Gồm các bộ:
Bộ nguyên bội (monoploid) được ký hiệu là X, từ đó khới ngun hình thành
các bộ đơn bội lưỡng bội, đa bội.

Bộ đơn bội (haploid) ký hiệu là n, đặc trưng cho các tế bào, cơ thế đơn bội

và các tế bào sinh dục trường thành ớ lồi sinh sán hữu tính.
Bộ lưỡng bội (diploid) ký hiệu 2n, đặc trưng cho các tế bào và cơ thế lưỡng
bội. Bộ lưỡng bội được hình thành do sự kết hợp hai bộ đơn bội.

Bộ da bội (polyploidy) đặc trưng cho tế bào và cơ thô đa bội. So NST được

tăng lên theo bội số của n khới nguyên.
1.2.4.

Cấu trúc của nhiễm sắc thê

1.2.4.1.
a.

Cấu trúc hiên vi của nhiễm sắc thê

Nhiễm sác thể thường và nhiễm sac thế giới tính
Trong bộ lưỡng bội (2/í) thường tồn tại nhiều cặp tương đồng giống nhau về

hình dạng, kích thước được gọi là NST thường (autosome). Ngồi ra cịn có I cặp

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

13


Khóa luận tốt nghiệp

2015

NST trong đó 2 thành viên khác nhau về hình dạng, kích thước hoặc trạng thái hoạt

động được gọi là NST giới tính (sex chromosome).
Nhiễm sác thề
Chromatid

Nhân

Thư viện Viện Đại học Mờ Hà Nội
Hình 3. Cấu trúc nhiễm sắc thể
(Nguồn: id/194X343)

b.

Centromere

Centromere là cấu trúc định khu trên chiều dọc NST ớ vùng được gọi là eo
thưa cấp một. Centromere là vùng phân hóa cùa NST có vai trị đính kết hai nhiễm
sắc từ với nhau, đồng thời giúp cho nhiễm sắc từ phân ly khói nhau và di chuyến

về hai cực của tế bào nhờ các sợi cúa thoi vô sắc.

Centromere chia NST thành hai vế, chiều của hai vế phụ thuộc vào vị trí

centromere. Người ta thành lập chi so centromere (centromere index- Ic) đế xác
định vị trí của centromere và các kiểu hình NST.

Chi số centromere được xác định theo cơng thức:
lc =

P+3

Trong đó:

P:

chiều dài vế ngan.

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

14


Khóa luận tốt nghiệp

2015

Q: chiều dài vế dài.
Theo Eldrige (1985) [16]. nhiễm sắc thể có các kiều hình sau:

+/ Acrocentric có centromere ớ rất gan điếm tận cùng NST.
+/ Telocentric có centromere ở ngay điềm tận cùng NST.

+/ Subtelocentric có centromere nằm gần điểm tận cùng NST.
+/ Submetacentric có centromere ở gần chính giữa (Q > P).
+/ Metacentric có centromere ờ chính giữa chia 2 vế bằng nhau (P =Q)
c. Telomere
Mồi NST chứa một phân tứ ADN liên kết với protein tạo thành các sợi NST

xoắn, gấp khúc chạy suốt NST. Dầu tận cùng của ADN ở đau tận cùng của NST
gọi là telomere. Những dẫn liệu về cấu trúc phân từ đã chứng minh rằng telomere

có ba chức năng quan trọng:

+/ Ngăn càn không cho enzym deoxiribonuclease phân giải đầu tận cùng cúa phân
lử ADN

+/ Ngăn cản không cho NST trong bộ kết dính nhau
+/ Tạo thuận lợi cho tái bàn ADN ờ phần đầu cuối cùa phân tư
1

liu

V XVII

V 1V1I L/ại IIỤV iviv/ 1 IU

iNỤỈ

Telomere có cấu trúc và thành phan đặc thù gồm những đoạn lặp nucleotide,

tuy khác nhau ở các loài nhưng thường thế hiện theo phương thức 5’ - T|A().I G|.8

-3’. Ví dụ ờ người cũng như động vật có xương sống có đọan lập lại là TTAGGG,
ờ thực vật Arabìdopsis thaliana có đoạn lặp là TTTAGGG.

1.2.4.2. Cấu trúc siêu vi cùa nhiễm sac thế
a. Sợi nucleosome

Trong nhiễm sắc the, ADN liên kết với protein tạo nên cấu trúc sợi xoăn

nhiều cap, được gọi là sợi nhiễm sac. Sợi nhiễm sắc cơ bản có đường kính 11 nm.

giống chuồi hạt cườm, được gọi là sợi nucleosome. Mồi hạt cườm là một
nucleosome có kích thước 11 nm dạng khúc giò gồm lõi dược cấu tạo bởi 8 phân
tử histon (2H2A, 2HịB, 2Hj, và 2H4), sợi xoắn kép ADN cuốn xung quanh lõi

histon với 1,75 vòng (chứa khoảng 146 cặp nucleotide). Các nucleosome nối nhau

qua sợi xoắn kép ADN dài khống 60 nucleotide.

Đồn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

15


Khóa luận tốt nghiệp

2015

Các sợi nucleosome gấp khúc, cuộn lại nhờ các histon H|, mồi cuộn gồm 6

nucleosome, đế tạo thành các sợi nhiễm sắc lớn hơn có đường kính 30 nm, được

gọi là sợi solenoit.
b. Các cấp độ cấu trúc nhiễm sẳc thề

Sợi solenoit sẽ gấp khúc tạo nên các vịng bên (looped domains) chứa
khống 20.000-80.000 cặp nucleotide và có kích thước khống 300 nm. Các sợi
300 nm sẽ cuộn lại tạo nên các sợi nhiễm sắc ở cấp độ lớn hơn từ 700 nm đến 1400

nm tức là các nhiễm sac tử. Ngồi protein histon. trong NST cịn có nhiều protein

axít có vai trị điều hịa hoạt động của gen.

A • AON chi MOần kóp

Thi

F - NST lu QKM

Hình 4. Cấu trúc siêu vi ciia nhiễm sắc thể
(Nguồn: />
1.3.

CHU KỲ SỐNG CỦA TÊ BÀO

Chu kỳ sống của tế bào là thời gian diễn ra kể từ thời điểm tế bào được hình
thành nhờ phân bào của tế bào mẹ và kết thúc sự phân bào hình thành tế bào mới.
Người ta chia chu kỳ tế bào ra làm hai thời kỳ chính: gian kỳ (interphase), kỳ phân

Đồn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

16


Khóa luận tốt nghiệp

2015

bào (mitosis). Thời gian cùa một chu kỳ sống của tế bào động vật rất dài, từ 20 đến
40 giờ.

CHI' Ki TẺ BÀO

Hình 5. Chu kỳ tế hào
(Nguồn: />
1.3.1. Gian kỳ Thư viện Viện Đại học Mớ Hà Nội
Trong gian kỳ, tế bào thực hiện các chức năng trao đổi chất, các hoạt động

sống khác nhau như tồng hợp các ARN (axít ribonucleotide) và ADN, protein và
các enzym chuẩn bị cho sự phân bào. Tùy theo đặc diêm chức năng người ta chia

gian kỳ ra làm 3 giai đoạn hay 3 pha liên tiếp nhau: giai đoạn pha GI (gap 1), giai

doạn s (synthesis) và giai đoạn G2 (gap 2). Thời gian tế bào ớ giai đoạn gian kỳ rất
dài, chiếm hơn 90% thời gian chu kỳ sống của tế bào. Thời gian này tùy thuộc vào
thời gian cùa 3 pha G1 + s +G2, đặc biệt tùy thuộc vào G1. Vì ờ các tế bào khác
nhau thì thời gian G1 là rất khác nhau, cịn giai đoạn s và G2 tương đối ổn định
[16],

Ví dụ ờ tế bào chuột, thời gian ở G1 là 9,5 giờ, s 7,5 giờ, G2 là 1 giờ và thời
gian ờ kỳ phân bào 45,5 phút. Vậy thời gian tế bào chuột ờ giai đoạn gian kỳ chiếm

hơn 95% thời gian của một chu kỳ sống ở tế bào chuột.

1.3. ỉ. ì. Pha GI

Đoàn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

17


Khóa luận tốt nghiệp

2015

Pha GI tiếp ngay sau phân bào, là pha đầu tiên của tế bào con. Thời gian

của G1 kéo dài từ ngay sau khi tế bào tạo thành do phân bào, cho đến khi bắt đầu
pha s là pha tồng hợp ADN.

Vào cuối pha GI có một thời điếm được gọi là điềm hạn định (restriction
point), diem R. Neu tế bào vượt qua diem R. chúng tiếp tục đi vào pha s. Trong
nuôi cay tế bào, tế bào có vượt qua điếm hạn định hay khơng phụ thuộc rất nhiều

vào điều kiện môi trường. Nhân tố điều chinh thời điểm điểm R là hệ protein phức
tạp trong đó có các cyclin và kinase. Đối với các tế bào biệt hóa thì tế bào khơng
vượt qua R mà đi vào q trình biệt hóa tế bào.

1.3. Ị.2. Pha s
Pha s là pha tiếp theo pha Gl, được gọi là pha tổng hợp ADN vì chính trong
pha này xảy ra sự tái bân ADN và nhân đôi số lượng NST của tế bào. Vào cuối pha

Gl, tế bào tong hợp một loại protein đặc trưng là cyclin A và nhanh chóng tích lũy
trong nhân tế bào. Protein cyclin A cùng với enzym kinase sẽ xúc tiến sự tái bân
ADN. Protein cyclin A tác động cho tới cuối pha s thì biến mất. Thời gian kéo dài

của pha s ở đa số tế bào nhân thực tương đối ổn định từ 6-8 giờ.
1 liu

V1V1I

V 1V1I

lẠm nyv ÍV1V liu iXựl

1.3. 1.3. Pha G2
Tiếp theo s là pha G2, thời gian của G2 ngắn từ 1-4 giờ. Trong pha G2, các
ARN và protein được tống hợp chuan bị cho sự phân bào. Cuối pha G2 một protein

được tổng hợp là cyclin b được tích lũy trong nhân cho đến tiền kỳ phân bào.

Cyclin b hoạt hóa enzym kinase tạo thành các vi ống tubulin hình thành các thoi
phân bào.
1.3. 2. Phân bào

Tiếp theo pha G2 là pha M (mitosis) thời kỳ tế bào mẹ phân chia thành hai tế
bào con. Sự phân bào là phương thức sinh sán cúa tế bào và là phương thức tế bào

mẹ truyền thông tin di truyền chứa ADN cho hai tế bào con. Người ta phân biệt
bốn dạng phân bào sau: nguyên phân, giảm phân, trực phân, nội phân.

Đối với tảo, chúng cũng có chu kỳ tế bào G1-S-G2-M, nhưng có một vài đặc

diêm về nhân khác so với các loài khác như là hàm lượng ADN cao, sự bền vững

của vỏ nhân và NST bị ràng buộc với màng nhân trong quá trình phân ly [40; 44].
Đặc điếm dề thấy của tâo đó chính là hình thái và cấu trúc NST đặc thù của chúng.

Đồn Thị Hà Thu - Lớp: KS.CNSH 11-04

18