Ứng dụng công nghệ tái tổ hợp DNA để sản xuất insulin

ĐH Nông Nghiệp Hà Nội
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm
Tên đề tài: Ứng dụng công nghệ tái
tổ hợp DNA để sản xuất insulin
Sv thực hiện: Phạm Thị Thời
Lương Thị Hương
Lê Xuân Thiều
Gv giảng dạy: Nguyễn Văn Lâm

Mục lục
I. Insulin là gì?
II. Các phương pháp sản xuất insulin
III. Sản xuất innsulin bằng công nghệ tái tổ
hợp
IV. Kết luận

I. Insulin là gì?

Insulin là một hoocmon tiết ra từ tuyến tụy của cơ
thể động vật khi chúng tiêu hóa thức ăn.

Vai trò:
Glucose (máu)
Glycogen (gan và cơ)
Insulin

I. Insulin là gì?

Cấu trúc:
Insulin người là một polypeptide bao gồm một chuỗi

A với 21 acid amin và một chuỗi B với 30 acid amin,
có một cầu nối disulfur trong chuỗi A và 2 cầu nối
disufur nối giữa hai chuỗi A và B

II. Các phương pháp sản xuất insulin

Insulin được tạo ra bằng cách tách chiết từ tuyến tụy
của động vật như heo và bò.

Phương pháp sản xuất chuỗi A và chuỗi B riêng biệt
bằng cách sử dụng Escherichia coli, sau đó thu chuỗi A
và chuỗi B,trộn với nhau tạo cầu nối disulfur, tạo
insulin.

Sản xuất proinsulin bằng công nghệ tái tổ hợp sử dụng
E.Coli, sau đó tách chiết tạo insulin.

III. Sản xuất insulin bằng công nghệ
DNA tái tổ hợp
1. Proinsulin là gì?
2. Công tái tổ nghệ hợp???

Proinsulin là gì?
Preproinsulin (tiền insulin) là một phân tử dạng thẳng
bao gồm: một peptide tín hiệu chứa 24 acid amin
(SP), chuỗi B, peptide C với 31 acid amin (C) và
chuỗi A nối với nhau theo thứ tự SP-B-C-A. Khi vận
chuyển qua lưới nội chất, peptide tín hiệu bị phân cắt
tạo ra proinsulin (B-C-A).

Proinsulin là gì?

Proinsulin là gì?
Proinsulin → Insulin
Proinsulin bị phân cắt bởi enzyme PC1/3 tại liên kết giữa
chuỗi B và peptide C và sau đó bị phân cắt bởi enzyme
PC2 ngay vị trí liên kết giữa chuỗi A và peptide C. Hai
acid amin đầu N của peptide nối với đầu C của chuỗi B
khi bị phân cắt bởi PC1/3 sẽ được phân cắt ra khỏi chuỗi
B bởi enzyme carboxypeptidase H. Kết quả cuối cùng của
quá trình phân cắt tạo thành insulin.

Enzyme PC1/3
Enzyme
PC2

Công nghệ tái tổ hợp DNA

Gen proinsulin
•
Lấy từ cơ thể người
•
PCR: Gen proinsulin → m RNA → DNA
đơn (như insulin)→DNA xoắn kép - gen proinsulin
•
Gen proinsulin được liên kết với lac operon với
galactosidase-P (cung cấp tín hiệu mở đầu và kết thúc
để tổng hợp insulin.
Microsoft
PowerPoint Presentation

Phiên mã
Phiên mã ngược


Plasmid
•
Các plasmid pBR322 của E. coli được sử dụng như là
một vector.
•
Có chứa đoạn gen kháng tetra cycline và penicillin

Endonuclease- enzyme cắt giới hạn Hind III.
•
Dùng để cắt plasmid
•
Cắt gen proinsulin từ tuyến tụy
→ Giúp cho sự tương thích giữa đoạn plasmid bị cắt và
gen proinsulin
•
Enzyme này phá vỡ gen kháng tetra cycline của plasmid
Công nghệ tái tổ hợp DNA
Microsoft
PowerPoint Presentation

Công nghệ tái tổ hợp DNA

Tái tổ hợp
Gen proinsulin được trộn với plasmid dưới sự có mặt
của enzyme DNA ligase.
Gen proinsulin được gắn vào đoạn bị cắt bởi enzyme

ligase.
Micros oft
PowerPoint Presentation

Công nghệ tái tổ hợp DNA

Chuyển plasmid vào TB chủ E.Coli
•
Gây shock E.Coli bằng CaCl2 lạnh sau đó tăng nhiệt
độ đột ngột lên 42°C ,có tác dụng làm yếu màng TB
cho phép plasmid đi vào.

Xác định TB đã được chuyển gen proinsulin bằng
tetracycline
•
Trong quá trình chuyển gen, thì gen kháng
tetracycline bị phá vỡ vì vậy TB rất nhạy cảm với
tetra cycline
•
Tuy nhiên chúng vẫn kháng ampicillin
→Chọn lọc TB chứa gen proinsulin
Microsoft
PowerPoint Presentation

Công nghệ tái tổ hợp DNA

Nuôi cấy
•
Bổ sung vào môi trường nuôi cấy lactose, có tác
dụng kích hoạt lac-operon liên kết với proinsulin làm

tăng lượng sản xuất proinsulin.

Công nghệ tái tổ hợp DNA

Xử lý proinsulin tạo insulin
Sản phẩm tạo thành có:
Proinsulin + P Galactosidase
Proinsulin P Galactosidase
Insulin
Brommide xyanogen
(CNBr)

Công nghệ tái tổ hợp DNA
Proinsulin→ Insulin

III. Kết luận
Ngày nay tỉ lệ người bị tiểu đường ngay càng cao vì
thế nhu cầu về insulin càng lớn. Do thế nhu cầu về
việc sản xuất insulin công nghiệp ngày càng cao. Vì
thế việc nghiên cứu sản xuất insulin là vấn đề cần
được quan tâm nhiều hơn.