Sinh vật biến đổi gen (GMOs): Cơ hội Thách thức

Sinh vật biến đổi gen
(GMOs): Cơ hội & Thách thức
Ts. TRƯƠNG TRỌNG NGÔN
Viện nghiên cứu và phát triển
CNSH – Đại học Cần Thơ
Email:


Giới thiệu
1/. Khái quát về tiến trình GMOs
2/. Những thuận lợi & bất lợi
3/. Các sự kiện về GMOs
4/. Các vấn đề bàn luận
Kết luận


SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN LÀ GÌ?

Một sinh vật mà vật liệu di truyền
của chúng bị biến đổi thông qua
việc can thiệp bằng các kỹ thuật
di truyền


BIẾN ĐỔI GEN LÀ GÌ?
tác động lên các gen, các tác
động này không thông qua
quá trình sinh sản hữu tính


NỘI DUNG


KHÁI QUÁT VỀ TIẾN TRÌNH GMOs


Biến đổi gen
• Tác động và làm thay đổi gen
• Sao chép nhân tạo một đoạn của DNA từ sinh
vật này và gắn đoạn sao chép này vào DNA của
một sinh vật khác

www.clipartguide.com


Mục đích của biến đổi gen
• Nó cho phép gen từ một loài sinh vật này
được gắn vào bên trong tế bào của một sinh
vật khác, không cùng loài
• Ví dụ:
– Gen người có thể được gắn vào trong tế bào
động vật
– Gen người có thể được gắn vào trong vi khuẩn
– Gen vi khuẩn có thể được gắn vào trong tế bào
cây trồng


Khái quát về quá trình

Màn tế bào

Gen được
chọn

Nhân

Tế bào chất

Vi khuẩn

NST của vi
khuẩn

www.encarta.msn.com


Các bước của biến đổi gen
1. Chọn lựa gen đoạn gen cần thiết (Isolation)
2. Cắt đoạn gen cần thiết (Restriction (Cutting))
3. Chuyển đoạn gen cần thiết đó vào sinh
vật khác (Transformation (Ligation))
4. Thể hiện của gen đó ra ngoài thông
qua tính trạng được thay đổi của sinh
vật nhận (Expression)


1. Chọn đoạn gen cần thiết
(a) Cô lập gen cụ thể từ những sinh vật cho gen,
ví dụ như từ con người
•

Phá vỡ tế bào

•

Bổ sung những đoạn gen dò tìm (Genetic probe)

•

Phát hiện vị trí của các gen cần quan tâm

Gen dò tìm
Genetic probe
Vị trí của
gen quan
tâm

DNA cho đoạn
gen


1. Chọn đoạn gen cần thiết…
(b) Phân lập plasmid từ tế bào vi khuẩn
Tế bào vi khuẩn

Plasmid

www.sci.sdsu.edu


2. Cắt đoạn gen cần thiết

• Enzyme cắt giới hạn hoạt động như những cây
kéo phân tử và cắt DNA ở những vị trí cụ thể
được gọi là vị trí cắt giới hạn (restriction sites)

Vị trí cắt giới hạn
Vị trí cắt
giới hạn

Ezyme cắt
giới hạn

Clipartguide.com


2. Cắt đoạn gen cần thiết…
Vị trí cắt giới hạn
Vị trí cắt giới hạn
DNA cho đoạn gen

Vị trí cắt
giới hạn

Vị trí cắt
giới hạn

Plasmid


2. Cắt đoạn gen cần thiết…

DNA cho gen

Plasmid

Điểm kết thúc


3. Chuyển gen (Transformation)
ới t
v
kế
ho
c
A iểm
N
D gđ c
ữn thú
h
n

Plasmid
DNA với
những điểm
kết thúc
Enzyme DNA ligase
nối những điểm kết
thúc lại với nhau


3. Chuyển gen (Transformation)…

Enzyme DNA Ligase
nối những điểm kết
thúc lại với nhau
Plasmid
DNA

DNA
cho gen
DNA tái tổ hợp

Next slide
for
animation
www.gch.ulaval.ca


DNA Ligase


3. Chuyển gen (Transformation)…
• DNA tái tổ hợp được đưa vào tế bào vi khuẩn

Tế bào vi
khuẩn
Nhiễm sắc
thể của vi
khuẩn

Gen

được
khép kín

DNA tái tổ hợp


4. Biểu hiện gen được chuyển
• Tế bào vi khuẩn được nhân lên theo công thức nhị phân Fission (Binary Fission)

• Tế bào vi khuẩn sản xuất polypeptide
• Mã hóa các gen hoặc protein từ DNA cử sinh
vật cho gen


Tóm tắt các bước
DNA cho gen
Plasmid

1. Cắt với enzyme
cắt giới hạn
DNA cho gen
Điểm kết
thúc

2. Enzyme
Ligase nối các
điểm kết thúc
lại với nhau

DNA tái tổ

hợp



NHỮNG THUẬN LỢI VÀ BẤT LỢI


Thuận lợi từ sản phẩm biến đổi gen
Cây trông
▪
▪
▪
▪
▪

Tăng hương vị và chất lượng
Rút ngắn thời gian chín
Tăng dinh dưỡng, năng suất và kháng lại với bất lợi (stress)
Tăng đề kháng với dịch bệnh, dịch hại và thuốc trừ cỏ
Sản phẩm mới và phát triển kỹ thuật

Động vật
▪ Tăng sức đề kháng, năng suất, sức chịu đựng và tăng hiệu quả thức ăn
▪ Tăng sản lượng thịt, trứng và sửa
▪ Cải thiện được sức khỏe động vật và phương pháp chuẩn đoán

Môi trường
▪
▪
▪

▪
▪

“Thân thiện" thuốc trừ cỏ sinh học và thuốc trừ sâu sinh học
Bảo tồn đất, nước và năng lượng
Xử lý sinh học đối với các sản phẩm ngành lâm nghiệp
Quản lý chất thải tự nhiên tốt hơn
Nhiều hiệu khác…

Xã hội
▪ Tăng an ninh lương thực cho tăng trưởng dân số


Những ví dụ đối với cây trồng biến
đổi gen và những thuận lợi của chúng
Cây trồng kháng thuốc bảo vệ thực vật
Các nhà khoa học đã chuyển được gen vào cây trồng, loại cây
này có thể kháng lại thuốc BVTV. Khi mà nông dân phun
thuốc BVTV trên cây trồng biến đổi gen này, họ có thể tiêu
diệt hầu hết các loại dịch hại, chỉ ngoại trừ loại cây trồng
chuyển gen này.
Thuận lợi:
• Nông dân có thể trồng trên diện rộng bởi vì nó dễ dàng để
chống lại dịch hại
• Trong một số trường hợp, người nông dân có thể sử dụng
để phun trên cây trồng thân thiện với môi trường
• Nông dân có thể bảo vệ môi trường bằng việc sử dụng ít
thuốc BVTV.

Thuốc trừ sâu trên bắp ngọt (sweet corn)
Các nhà khoa học đã biến đổi gen bắp ngọt để nó sản
suất chất độc tiêu diệt côn trùng. Điều này có nghĩa
là nông dân không cần thiết phải tiêu diệt với côn
trùng bằng thuốc trừ sâu. Bắp biến đổi gen được gọi
là bắp Bt (Bt-corn) bởi vì gen tiêu diệt côn trùng trên
cây bắp được lấy từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis.
Thuận lợi:
• Người nông dân không cần thiết phải sử dụng thuốc
trừ sâu để diệt côn trùng, vì thể điều kiện môi
trường xung quanh không còn tiếp xúc với lượng
lớn thuốc bảo vệ thực vật độc hại.
• Người nông dân không cần thiết phải đi bộ xung
quanh cánh đồng với các dụng cụ phun thuốc độ
hại, mặt nạ phòng độc và đồ bảo hộ lao động.


Gạo vàng
Gạo vàng là gạo biến đổi gen, chúng có chứa lượng lớn
Vitamin A. Hay đúng hươn là chứa chất Beta-carotene, là
tiền chất để chuyển thành Vitamin A trong cơ thể. Vì thế,
ăn gạo vàng con người sẽ được nhiều Vitamin A.
Thuận lợi:
• Lúa gạo có thể được coi như một lợi thế đặc biệt của
những người nghèo ở các quốc gia kém phát triển. Họ chỉ
có những bữa ăn rất hạn chế thiếu các Vitamin thiết yếu
cho cơ thể. Hậu quả những bữa ăn hạn chế này là
nguyên nhân làm cho nhiều người chết hoặc bị mù. Điều
này đặc biệt đúng với một số vùng thuộc châu Á, nơi mà
con người sống dựa vào nguồn thức ăn là gạo từ sáng

sớm đến chiều tối.