TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

�� � � � � � � �

BÀI TẬP MÔNSINH HỌC ĐẠI

CƯƠNG

SINHVẬT BIẾN ĐỔI GEN

Giáo viên hướng dẫn: Lê Thị Thủy Tiên

Sinh viên thực hiện: Võ Thị Ngọc Yến MSSV:6120472 Nguyễn Đăng Nghĩa MSSV:609T5133

TP. HỒ CHÍ MINH, 06/2014

I .GIỚI THIỆU CHUNG

Vào năm1973 sinh vật biến đổi gen được tạo ra đầu tiêntrên thế giới là vi khuẩn E.Coli biểu hiện gen của vikhuẩn Salmonella. Năm 1996, lần đầu tiên cây trồng biếnđổi gen được phép trồng tại Hoa Kì. Trong vòng 15 năm từnăm 1966 đến 2010, diện tích cây trồng biến đổi gen lêntới 148 triệu ha tại 29 quốc gia với các loại cây trồngchính là ngô, bông, đậu tương, cải dầu....

Ý tưởng chế tạo ra cây trồng biến đổi gen không phảingẫu nhiên mà có. Đứng trước một thực tế, dân số tăng lênmà lương thực thì đang thiếu vì nhiều lý do nên người takhao khát có những giống cây trồng vật nuôi có một đặctính ưu việt nào đó có khả năng cung cấp đủ thực phẩm ăn.Từ đó, người ta muốn có những thực vật có khả năng chịuhạn tốt, những cây trồng có khả năng chống chịu sâu bệnhcao nhằm làm tăng năng suất mùa màng. Do đó mà thực phẩmbiến đổi gen ra đời.

Nhưng cho đến ngày nay thì thực phẩm biến đổi genkhông nằm trong phạm trù bó hẹp như thế. Người ta còn sửdụng thực phẩm chuyển gen nhằm tạo ra những thực phẩm cómột đặc tính dinh dưỡng ưu việt nào đó. Hoặc cũng có khilà nhằm tổng hợp ra các chế phẩm sinh học hay các thuốcdùng trong điều trị bệnh.

Tuy nhiên, việc nghiên cứu và phát triển sinh vật biếnđổi gen cũng gán liền với những rủi ro tiềm ẩn có thể gâyra bởi sinh vật biến đổi gen đến môi trường, đa dạng sinhhọc và sức khỏe con người. Nhằm đảm bảo sự phát triển và

ứng dụng sinh vật biến đổi gen một cách an toàn, các quốcgia trên thế giới đã và đang thực hiện nhiều biện phápnhằm quản lý an toàn sinh học đối với các sinh vật biếnđổi gen bao gồm viecj đánh giá kỹ lưỡng trước khi cho phépthương mại hóa cũng như việc quản lý rủi ro trong suốt quátrình nghiên cứu, khảo nghiệm và thương mại hóa sinh vậtbiến đổi gen.

http://suckhoedoisong.vn/y-te/thuc-pham-bien-doi-gen-20110513084526730.htm

II. TỔNG QUÁT VỀ SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN

1. Các khái niệm

Sinh vật biến đổi gen là sinh vật có cấu trúc ditruyền bị biến đổi bằng công nghệ chuyển gen.

Cây trồng biến đổi gen là thực vật mang một hoặc nhiều genđược đưa vào không thông qua lai tạo. Những gen được đưa vào (genchuyển) có thể được phân lập từ những loài thực vật có quan hệ họ hànghoặc từ những loài khác biệt hoàn toàn. Thực vật tạo ra được gọi là“thực vật biến đổi gen” mặc dù trên thực tế tất cả thực vật đều được “chuyển gen”từ tổ tiên hoang

dại của chúng bởi quá trình thuần hoá, chọn lọc và laigiống có kiểm soát trong một thời gian dài.

Thực phẩm biến đổi gen (Genetically Modified Food_GMF)là một thuật ngữ ám chỉ các thực phẩm thu được từ nhữngsinh vật được biến đổi gen bằng công nghệ sinh học. Vớicông cụ là công nghệ sinh học và bằng một cách thức nàođó, người ta làm thay đổi một hay nhiều gen có chủ địnhvới cây trồng vật nuôi, từ đó các giống cây trồng vật nuôinày tạo cho ta những thực phẩm để sử dụng. Những thực phẩmcó được bằng cách thức này được gọi là thực phẩm biến đổigen.

2. Các bước cần tiến hành trong kỹ thuật chuyển gen*. Tạo ADN tái tổ hợp- Tách ADN ra khỏi tế bào cho và tách plasmit ra khỏi tếbào vi khuẩn. - Cắt đoạn ADN của tế bào cho và mở vòng plasmit bằngenzim cắt restrictaza (enzim này nhận ra vị trí cắtchính xác ở những nu xác định) - Nối đoạn vừa cắt vào plasmit tạo thành ADN tái tổ hợpnhờ enzim ligaza. *. Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận- Chuyển ADN tái tổ hợp vào vi khuẩn, tạo điều kiện chogen biểu hiện, vi khuẩn sẽ nhân lên nhanh chóng.*. Phân lập dòng tế bào chứa ADN tái tổ hợp- Sàng lọc các tế bào có ADN tái tổ hợp để nhân lênthành dòng. (Vi khuẩn có khả năng sản sinh ra một lượnglớn sản phẩm của đoạn gen đó)

3. Một số thành tựu tạo giống biến đổi gena. Tạo động vật chuyển gen:

* Mục tiêu:- Tạo nên giống mới có năng suất và chất lượng cao hơn - sinh vật biến đổi gen có thể được tạo ra dùng trongngành công nghiệp dược phẩm (như nhà máy sinh học sản suấtthuốc cho con người) * Phương pháp tạo động vật chuyển gen: - Tách lấy trứng ra khỏi cơ thể sinh vật rồi cho thụ tinhtrong ống nghiệm (hoặc lấy trứng đã thụ tinh).- Tiêm gen cần chuyển vào hợp tử. - Cấy hợp tử đã được chuyển gen vào tử cung của con vật đểnó mang thai và sinh đẻ bình thường. - Nếu gen được chuyển gắn thành công vào hệ gen của hợp tửvà phôi phát triển bình thường thì sẽ cho ra đời 1 sinhvật biến đổi gen (chuyển gen) b. Tạo giống cây trồng biến đổi gen: * Mục tiêu: - Tạo giống cây trồng kháng sâu hại - Tạo giống cây chuyển gen có đặc tính quí- Tạo giống cây biến đổi gen có sản phẩm được bảo quản tốthơn. *Phương pháp:- Tạo ADN tái tổ hợp: tách thể truyền và gen cần chuyển rakhỏi tế bào. - Xử lí plasmit và ADN chứa gen cần chuyển bằng enzim cắtrestrictaza. - Nối đoạn vừa cắt vào plasmit nhờ enzim ligaza. - Tái sinh cây từ tế bào nuôi cấy cây có đặc tính mới c. Tạo giống vi sinh vật biến đổi gen*Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất insulin của người- Insulin là hormone của tuyến tụy có chức năng điều hòaglucose trong máu. Trường hợp insulin do cơ thể sản xuấtkhông đủ hoặc mất chức năng sẽ gây bệnh tiểu đường doglucose bị thải ra qua nước tiểu.

- Gen tổng hợp insulin được tách từ cơ thể người và chuyểnvào vi khuẩn E.coli bằng plasmid. Sau đó, nuôi cấy vikhuẩn để sản xuất insulin trên qui mô công nghiệp đáp ứngnhu cầu chữa bệnh cho con người*Tạo chủng vi khuẩn E.coli sản xuất somatostatin- Somatostatin là loại hormone đặc biệt được tổng hợp từnão động vật, có chức năng điều hòa hormone sinh trưởng vàinsulin đi vào máu- Bằng công nghệ gen hiện nay đã tạo được chủng E.coli sảnxuất somatostatin

II. MỘT SỐ LOẠI CÂY TRỒNG BIẾN ĐỔI GEN

1.Cà chua tím chống ung thư

http://tuoitre.vn/Pages/Printview.aspx?ArticleID=285261

Hình II.1:Cà chua biến đổi gen với màu tím có khả năngchống lại bệnh ung thư

1. Các nhà khoa học và Trung tâm nghiên cứu

TTO - Các nhà khoa học Anh vừa tạo ra giống cà chuamàu tím chứa nhiều chất chống oxy hóa có thể giúp ngănchặn bệnh ung thư.

Nghiên cứu do các nhà khoa học Anh, Đức, Ý và Hà Lanthực hiện và được công bố trên tạp chí Nature Biotechnology.

2. Khái quát nghiên cứu

Để tạo ra giống cà chua tím, các nhà khoa học đã đưamột số gen của cây hoa mõm chó (snapdragon) vào cà chuathông thường, sau đó thử nghiệm loại cà chua mới này trênchuột mang bệnh ung thư. Họ phát hiện tuổi thọ chuột đượckéo dài hơn khi ăn bột cà chua tím.

Phục vụ cuộc thử nghiệm có ba nhóm chuột đột biến genmang bệnh ung thư. Những con chuột này đều mang u bướu vàsẽ chết sớm.

Nhóm thứ nhất được cho ăn thức ăn tiêu chuẩn, nhóm thứhai ăn bột làm từ cà chua đỏ bình thường được đông lạnh vànhóm thứ ba ăn bột làm từ cà chua tím đậm sấy khô đônglạnh.

Kết quả nhóm chuột ăn cà chua tím sống được trung bình182 ngày so với 142 ngày của nhóm chuột ăn thức ăn bìnhthường và 146 ngày của nhóm ăn cà chua đỏ. Thời gian sốngdài nhất của chuột ăn thức ăn bình thường là 211 ngày vàcủa chuột ăn cà chua tím là 260 ngày.

3. Đặc điểm nổi bật

Các nhà khoa học cho biết giống cà chua mới có lượnganthocyanin, chất tạo màu ở cây cối, cao hơn. Chúng thườngcó trong nho, cây mâm xôi, việt quất và các loại trái câykhác. Các nhà nghiên cứu đã đưa ra giả thiết anthocyanin cócông dụng chống oxy hóa và có nhiều lợi ích về sức khỏe,từ phòng chống bệnh tim đến bệnh ung thư.

2.Lúa biến đổi gen

2.1 Lúa giàu vitamin A

http://www.sonongnghiep.hochiminhcity.gov.vn/tintuc/Lists/Posts/Post.aspx?List=f73cebc3-9669-400e-b5fd-9e63a89949f0&ID=1606

1. Các nhafkhoa học và Trung tâm nghiên cứu

Các nhà khoa học thuộc Viện Lúa Đồng Bằng sông Cửulong

2. Khái quát nghiên cứu

Các nhà khoa học thuộc Viện Lúa Đồng Bằng sông Cửulong đã tiến hành nghiên cứu trên 3 giống lúa IR 64, MTL250 ( Indica ) và giống Tapei 309 ( Japonica ) được chuyểnnạp gen với các vectơ pCaCar và pFun3 mang gen psy và crtIđiều khiển lộ trình tổng hợp isoprenoid để tạo ra một sốvi chất dinh dưỡng, bằng phương pháp sử dụng Agrobacteriumvà hệ thống chọn lọc mannose thay cho hệ thống chọn lọcbằng chất kháng sinh hoặc chất diệt cỏ.

Kết quả đã tạo ra các dòng lúa biến đổi gen chứa beta-carotenoid, trong đó hợp phần chủ yếu là carotene ( tiềnvitamin A ) có hàm lượng cao, trong khi giống đối chứngkhông biến đổi gen hoàn toàn không có beta- carotenoid.Điều đặc biệt là các dòng biến đổi gen với vectơ pCaCarthì hạt gạo biểu hiện cả beta-carotene và các hợp chấtvitamin E ( tocopherols ) vì ở nội nhũ của hạt gạo non cósự hiện diện của geranyl geranyl diphosphate ( GGPP) làmột tiền chất quan trọng trong tiến trình sinh tổng hợpbeta-carotene cũng như các hợp chất vitamin E.

Ngoài ra, trong một số dòng lúa biến đổi gen còn có sựhiện diện của chất beta-oryzanol, là chất chống oxyt hoácó vai trò còn quan trọng hơn cả vitamin A gia tăng đángkể.

4. Đặc điểm nổi bật

Đã tạo ra các dòng lúa biến đổi gen chứa beta-carotenoid, trong đó hợp phần chủ yếu là carotene ( tiềnvitamin A ) có hàm lượng cao,và các hợp chất vitamin E( tocopherols ) vì ở nội nhũ của hạt gạo non có sự hiệndiện của geranyl geranyl diphosphate ( GGPP) là một tiềnchất quan trọng trong tiến trình sinh tổng hợp beta-carotene cũng như các hợp chất vitamin E và chất chốngoxyt hoá beta-oryzanol.

2.2 Gạo biến đổi gen cung cấp kháng thể chốngRotavirus nguy hiểm

http://www.agbiotech.com.vn/vietnam/thong-tin/tin-tuc-su-kien/gao-bien-doi-gen-cung-cap-khang-chong-rotavirus-nguy-hiem.agb#.U8Kq3_mSwXc

20/082013

Hình II.2:Gạo vàng, một loại thực phẩm biến đổi gen cónhiều ưu điểm

1. Các nhà khoa học và Trung tâm nghiên cứu

Theo một nghiên cứu công bố gần đây trên tạp chíJournal of Clinical Investigation,một dòng lúa biến đổigen chống bệnh tiêu chảy có thể đưa lại phương pháp hiệuquả để bảo vệ trẻ em ở các nước đang phát triển.

2.. Khát quát nghiên cứu

Các nhà nghiên đã thiết kế giống lúa MucoRice-ARP1,bằng cách thêm vào một kháng thể để chống lại rotavirus,vốn được tìm thấy ban đầu ở lạc đà không bướu (llamas),trong hệ gen của cây lúa.

Theo Tổ chức Y tế Thế giới, rotavirus là nguyên nhânhàng đầu gây ra tiêu chảy nặng ở trẻ nhỏ và trẻ sơ sinh,làm chết hơn 520.000 người mỗi năm,. Hơn 85 % các ca tửvong xảy ra tại các nước nghèo ở châu Phi và châu Á.

3. Đặc điểm nổi bật

Tạo ra một dòng lúa biến đổi gen chống bệnh tiêu chảycó thể đưa lại phương pháp hiệu quả để bảo vệ trẻ em ở cácnước đang phát triển.

3.Giống ngô biến đổi gen kháng sâu đục rễ, năng suấtcao và hiệu quả sử dụng phân N tốt

Xem tạp chí Crop Science:https://www.crops.org/publications/cs/abstracts/53/2/585.

HìnhII.3:Giốngngô biến đổigen khángsâu đục rễ,năng suấtcao và hiệuquả sử dụngphân Ntốt12/03/2013

1. Các nhà khoa học và Trung tâm nghiên cứu

Các nhà khoa học của ĐH Illinois là Jason Haegele vàFrederick Below

2. Khái quát nghiên cứu

Các nhà khoa học đã thực hiện một nghiên cứu để trắcnghiệm giả thuyết của họ về giống ngô lai biến đổi gen CRMBt (corn rootworm resistant Bt hybrids) biểu hiện sự kiệnhấp thu N có cải tiến với hiệu quả sử dụng cao.

Điều ấy đã làm cho năng suất giống ngô lai này tốt hơnso với giống gốc không chuyển gen Bt. Vào năm 2008-2009,họ đã trắc nghiệm hai giống ngô lai CRW Bt và các giốnggốc HT có tính chất “near-isogenic”, không có gen Bt theocác nghiệm thức phân N 0, 67, 134, 201 và 268 kg N ha−1.

Người ta quan sát được hoạt động ăn của sâu đục rễ tốithiểu ở tại rễ của giống ngô lai Bt, nhưng số hạt thu được

không bằng giống gốc HT. Ở mức độ phân N thấp, các giốngngô lai Bt có xu hướng gia tăng năng suất, phản ứng với Nmạnh hơn 31%. Ở nghiệm thức bón phân N cao, năng suất củacả hai giống Bt và HT tương đương nhau, nhưng giống ngôlai Bt có xu hướng cho năng suất cao hơn theo mức độ giảmbón phân N 38%. Hiệu quả sử dụng phân N tốt hơn (NUE),hiệu quả hấp thu N tốt hơn (NUpE), ở các mức độ nitrogencần cho việc tối ưu hóa năng suất hạt được tìm thấy trêngiống ngô lai Bt vào năm 2008, nhưng NUE và NUpE khôngkhác biệt có ý nghĩa đối với giống ngô HT vào năm 2009.

Họ đã kết luận rằng sự bảo vệ kháng lại sâu đục rễ củangô thông qua công nghệ sinh học như vậy có lợi ích thậtsự về mặt nông học cải thiện được tính trạng hấp thụ đạmvà hiệu quả sử dụng phân N ở các môi trường canh tác khácnhau.

3. Đặc điểm nổi bật

Tạo ra giống ngô biến đổi gen kháng sâu đục rễ, năngsuất cao và hiệu quả sử dụng phân N tốt.

4. Khoai tây giàu protein

http://ptit.edu.vn/wps/portal/nongthonvn/!ut/p/c4/04_SB8K8xLLM9MSSzPy8xBz9CP0os3hLizBHd1cfIwMLS0szA0-3UIswU08fC08vQ_2CbEdFAAq0Z6g!/?WCM_GLOBAL_CONTEXT=/wps/wcm/connect/nongthonvn/nongthonvn/tintuc/trongtrot/cayluongthuc/2013.06.18.andotaokhoaitaygiauprotein

4.1 Các nhàkhoa học vàTrung tâm nghiêncứu

Các nhàkhoa học Ấn Độcho biết, họ vừathành công trongviệc tạo ragiống khoai tâybiến đổi gen màchứa tới trên65% protein và acid amine.

4.2 Khái quát nghiên cứuTheo Viện nghiên cứu Khoa học quốc gia, đây là giống

khoai tây dễ được chấp nhận là nhờ nó sử dụng gen từ nhữnghạt màu tía và những cây trồng không độc hại. Khoai nàytốt cho sức khỏe người tiêu dùng. Cây màu tía, lá to, cónhiều hoa bé, gen quan trọng của khoai phải kể đến có tênAmaranth Albumin1, giúp củ khoai quá giàu protein và cácacid amine, sản phẩm quan trọng của ngành nông nghiệp.

Công trình này do nhà khoa học Subhra Chakraborty ởViện Gen cây trồng quốc gia thực hiện, theo đó các nhàkhoa học đã chèn gen vào 7 loại khoai tây, sau đó pháttriển dòng khoai biến đổi gen trong hai năm.

4.3 Đặc điểm nổi bậtLoại khoai biến đổi gen này nhiều protein hơn từ 35-

60% so với các giống khoai thông thường. Chúng cũng nhiềuloại acid amine như lysine, tyrosine và sulphur. Hiện cóhơn 1 tỷ người trên thế giới dùng khoai tây làm món ănhàng ngày.

5. Đu đủ kháng bệnh, năng suất cao

http://www.favri.org.vn/vi/tin-tuc/tin-tuc-cap-nhat/478-nghien-cuu-thanh-cong-du-du-moi-khang-benh-nang-suat-cao.htm

5.1 Các nhà khoa học và trung tâm nghiên cứu

PGS TS Chu Hoàng Hà, Phó Viện trưởng viện Công nghệ sinhhọc, viện Hàn lâm KHCN Việt Nam đã chủ trì đề tài “Nghiêncứu tạo giống cây ăn quả kháng bệnh virus phổ rộng bằng kỹthuật chuyển gen đa đoạn” thuộc Chương trình KHCN cấp nhànước (KC.04/06-10).

5.2 khái quát nghiên cứuHiện nay, các cây đủ đủ trồng ở Việt Nam, cứ 6 tháng

sau khi trồng là lại bị bệnh virus đốm vòng, khiến cây còicọc, không ra được nhiều quả. Vì thế, người trồng cứ sau 1vụ thường phải chặt đi trồng lại cây mới. Đó đó, mất rất nhiều thời gian, công sức làm giảm hiệu quả kinh tế.

Các nhà khoa học đã tận dụng một cơ chế rất đặc biệt của tế bào thực vật. Đó là khả năng điều khiển gen sau phiên mã. Nhiều loại virus gây bệnh đã có thể kiểm soát được thông qua biện pháp tạo cây trồng chuyển gen mang cácgen hoặc đoạn gen có nguồn gốc từ chính các virus gây bệnh(pathogen-derived resistance, PDR). Các cấu trúc gen có nguồn gốc từ virus gây bệnh được sử dụng chuyển vào cây trồng để tạo tính kháng có thể là các loại khác nhau như: các cấu trúc của virus theo chiều xuôi (sense) hay chiều ngược (antisense), các cấu trúc dạng kẹp tóc (inverted repeats/hairpin) và các miRNA nhân tạo có đích là các trình tự gen của virus gây bệnh, hay kỹ thuật RNAi “RNA interference”, đang được quan tâm nhiều và ứng dụng rộng rãi. Thông qua cơ chế này có thể tạo ra cho cây trồng khả năng đề kháng với các ARN của virus, nếu ARN virus xâm nhập vào tế bào thực vật sẽ lập tức bị phá hủy, không hình

thành được cấu trúc hạt đặc trưng của nó ...

Đánh giá tính kháng bệnh đốm vòng bằng lây nhiễm nhân tạo sau thời gian 4 tuần Bên trái: Cây đối chứng biểu hiện triệu chứng bệnh điển hình; Bên phải: Cây chuyển gen dòng A19 thể hiện tính kháng, không có triệu chứng nhiễm bệnh.

Trong khuôn khổ nghiên cứu của đề tài, PGS TS Chu Hoàng Hà và đồng nghiệp đã xây dựng được một quy trình hoàn chỉnh để tạo ra các cây đu đủ chuyển gen. Trong quy trình này các hạt đu đủ non được lựa chọn, tách lấy phôi để nuôi cấy tạo mô sẹo và gây nhiễm vi khuẩn để chuyển gen, chọn lọc và tái sinh cây hoàn chỉnh. Sau đó, các dòngđu đủ sẽ được đánh giá tính kháng bệnh thông qua lây nhiễmnhân tạo, chọn lọc qua các thế hệ để lựa chọn được các dòng cây vừa kháng bệnh tốt vừa cho năng suất cao để đưa

vào sản xuất.

Dòng đuđủ chuyển gen

E68 khángbệnh tốt đã

được chọn lọcđến thế hệ thứ

3.

Tuy đã đượcnghiên cứuthành công,nhưng đểđưa đượcvào cho bàcon trồngtrọt, cácnhà khoahọc vẫnvướng cơchế luậtpháp hiệnnay, vẫnchưa cóhành lang pháp lý hoàn chỉnh cho phép chúng ta sử dụng cácsản phẩm biển đổi gen.

5.3 đặc điểm nổi bậtNhững cây bình thường (không chuyển gen) chỉ sau 1 năm

là bị bệnh, còi cọc. Những cây chuyển gen, dù chịu áp lực bệnh cao, nhưng vẫn không mắc bệnh và cho lượng quả lớn

hơn các cây thông thường.

IV. MỘT SỐ SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN KHÁC

1. Muỗi biến đổi gen

http://www.khoahoc.com.vn/doisong/yhoc/suc-khoe/31626_muoi-bien-doi-gen-co-tro-thanh-cuu-tinh-cua-nganh-y-te.aspx

1. Các nhà khoa học và Trung tâm nghiên cứuMuỗi biến đổi gen vốn là sản phẩm của Công ty công

nghệ sinh học Oxitec (có trụ sở tại Anh) và Viện Nghiêncứu Y học Malaysia.

2. Khái quát nghiên cứu Ý tưởng nghiên cứu loại muỗi này dựa trên hoạt động

giao phối của bản thân loài muỗi. Muỗi chuyển gen được bổsung hai đặc điểm mới so với loại muỗi thường là chúngchứa gen phát huỳnh quang và gen gây chết có điều kiện(còn gọi là gen làm giảm sức đề kháng). Đặc điểm pháthuỳnh quang hoạt động như một dấu hiệu để nhận diện muỗi

biến đổi gen trong khi gen gây chết sẽ làm muỗi và các ấutrùng chết trong những điều kiện nhất định. Khi muỗi biếnđổi gen đực giao phối với muỗi cái trong tự nhiên, gen gâychết sẽ được truyền lại cho thế hệ con cháu và các ấutrùng, kết quả là chúng sẽ chết trong điều kiện thiếu vắngkháng sinh tetracyline.

Thành công ban đầu từ những cuộc thử nghiệm trên muỗibiến đổi gen đã đặt ra kì vọng biến chúng thành liều thuốcđặc trị căn bệnh phổ biến nhất châu Á và châu Mỹ Latinhhiện nay – bệnh sốt xuất huyết.

Sự lạc quan dường như cũng thể hiện rõ ở nhiều nhàkhoa học, nhưng xác suất chưa trọn vẹn của phương án nàycũng đặt ra không ít lo ngại.

Việc tạo ra muỗi biến đổi gen được tiến hành từ 20 nămtrước nhưng chỉ gần đây phương án sử dụng loại muỗi nàymới được các quan chức y tế ủng hộ.

Điển hình là Malaysia, đất nước đầu tiên ở châu Á cókế hoạch thả thử nghiệm muỗi biến đổi gen vào môi trường,nhằm đối phó với đại dịch sốt xuất huyết.

Viện nghiên cứu y học của quốc gia này đã hoàn tất kếhoạch thả hàng nghìn muỗi đực biến đổi gen để chúng giaophối với muỗi cái bình thường, tạo ra loại muỗi có tuổiđời ngắn hơn và không có khả năng truyền bệnh.

Không riêng Malaysia, rất nhiều quốc gia khác, trongđó có Việt Nam cũng muốn thử nghiệm muỗi chuyển gen. TheoPGS.TS Vũ Sinh Nam, Phó Cục trưởng Cục Y tế dự phòng, Bộ Ytế, sau thành công trong việc nuôi muỗi biến đổi gen mangvi khuẩn ruồi giấm Wolbachia, Việt Nam cũng sẽ thử nghiệmthả chúng tại đảo Trí Nguyên, TP Nha Trang, tỉnh Khánh Hòavào năm 2011.

2. Gia cầm biến đổi gen không truyền virus cúm H5N1

http://www.khoahoc.com.vn/doisong/yhoc/dich-cum/31166_gia-cam-bien-doi-gen-khong-truyen-virus-cum-h5n1.aspx

2.1. Cácnhà khoa học vàTrung tâmnghiên cứu

Sau mộtthời giannghiên cứu, cácchuyên giathuộc haitrường đại học Cambridge và Edinburgh của Anh đã khẳngđịnh gia cầm biến đổi gen có thể bị mắc cúm A/H5N1 nhưnglại không thể lây sang con khác để bùng phát thành dịch.

2.2 Khái quát nghiên cứuTheo giới nghiên cứu, đây là một kết quả đáng khích lệ

và ngăn chặn thành công virus A/H5N1 lây lan trong đàn giacầm sẽ góp phần giảm các thiệt hại kinh tế cũng như giảmnguy cơ truyền bệnh sang người.

Nhà khoa học Laurence Tiley cho biết, nghiên cứu hiệnđang ở những giai đoạn đầu và biến đổi gen là bước đi quantrọng đầu tiên trong nỗ lực phát triển đàn gia cầm có khảnăng miễn dịch với bệnh cúm. Ngoài ra, công nghệ biến đổigen đã chứng minh khả năng tăng cường sức đề kháng của vậtnuôi, giúp cải thiện đáng kể an ninh kinh tế và lương thựctại nhiều nước bị ảnh hưởng của dịch cúm gia cầm.

Cúm A/H5N1 do virus gây ra có thể lây từ gia cầm sang

người và gây tử vong cao, thường xảy ra vào vụ đông xuânluôn là mối lo ngại của các nước có nền chăn nuôi pháttriển trên thế giới. Người mắc bệnh có các triệu chứng nhưsốt, cơ thể mỏi mệt, đau cơ, đau họng, ho, nhức mắt, tiêuchảy, khó thở. Bệnh tiến triển rất nhanh và tỷ lệ tử vongthường từ 60-70%.

Ca bệnh nhân đầu tiên bị nhiễm cúm A/H5N1 được pháthiện tại Hongkong (Trung Quốc) năm 1997. Đại dịch bùngphát trên toàn cầu từ năm 2004..

2.3 Đặc điểm nổi bậtTạo ra các chú gà biến đổi gen không lây truyền virus

cúm A/H5N1.

3. Trâu biến đổi gen

http://www.khoahoc.com.vn/khampha/sinh-vat-hoc/sinh-hoc/30835_lan-dau-tien-tao-ra-duoc-giong-trau-bien-doi-gen.aspx

3.1 Các nhà khoa học và Trung tâm nghiên cứuCác nhà khoa học thuộc Đại học Quảng Tây, Trung Quốc,

lần đầu tiên trên thế giới tạo thành công giống trâu biếnđổi gen.

3.2 Khái quát nghiên cứuTrước đó, ngay từ đầu năm các nhà khoa học đã thực

hiện cấy phôi biến đổi gen được lấy từ nguyên bào sợi củamột bào thai trâu ba tháng tuổi vào trong tử cung của mộtcon trâu mẹ 2 tuổi rưỡi.

Phôi biến đổi gen được các nhà khoa học cấy genprotein huỳnh quang màu xanh lá cây chiết xuất từ loài sứađể làm vật chuẩn.

Sau hơn 300 ngày mang thai, trâu mẹ đã sinh được mộtcặp song sinh đực. Trong đó một con nặng 20,5kg sống khỏemạnh, con còn lại nặng 14kg bị tử vong.

Điều đặc biệt là dưới sự chiếu xạ của ánh đèn tửngoại, các nhà khoa học đã quan sát được gen vật chuẩnprotein huỳnh quang màu xanh lá cây xuất hiện rõ nét trongphần đầu và tứ chi của trâu đực vừa mới sinh ra. Điều nàycó nghĩa là trâu đực vừa mới được sinh ra đã mang trongmình thành phần của gen biến đổi.

Theo các nhà khoa học, thành công trong việc nhân bảnvô tính trâu biến đổi gen có ý nghĩa to lớn giúp giới khoahọc thực hiện cải tạo di truyền định hướng của loài trâu.

3.3 Đặc điểm nổi bậtViệc thực hiện cải tạo di truyền định hướng giúp tạo

ra giống trâu có thể sản sinh lượng sữa cao, có khả năngmiễn dịch tốt, mà còn mắn đẻ.

4. Tằm biến đổi gene sản xuất tơ nhân tạo

http://www.khoahoc.com.vn/khampha/sinh-vat-hoc/sinh-hoc/29460_tam-bien-doi-gene-san-xuat-to-nhan-tao.aspx

4.1 Các nhà khoa học vàTrung tâm nghiên cứuĐH Notre Dame (Pháp), ĐH Wyoming (Mỹ) và công ty công

nghệ sinh học Kraig Biocraft (Mỹ) đã thành công trong việctạo ra tằm biến đổi gene có khả năng kéo sợi tơ nhện nhântạo.

4.2 khái quát nghiên cứu

Bằng kỹ thuật DNA tái tổ hợp, các nhà nghiên cứu đã tạo ragiống tằm biến đổi gene này trên cơ sở lấy DNA từ nhện.Khi những con tằm quay kén, lụa được sản xuất ra với tínhchất kết hợp giữa tơ tằm và tơ nhện, cải thiện rõ rệt tínhđàn hồi và lực mạnh so với tơ nhện tự nhiên.

Tơ củatằm

chuyểnđổigene.

Tằmtrưởngthành.

4.3Đặcđiểmnổi bật

“Thế hệ cácsợi tơ cóđặc tínhtơ nhện là một trong những mục tiêu quan trọng của khoa học vật liệu”, ôngMalcolm Fraser, giáo sư khoa Sinh học, ĐH Notre Dame chobiết. Do đó nghiên cứu này được xem là một bước đột phá

quan trọng trong việc phát triển sợi tơ tằm cao cấp ứngdụng trong lĩnh vực y tế và phi y tế.

Tơ nhện tự nhiên có một số đặc tính khác thường về thểchất, trong đó độ bền kéo và độ đàn hồi cao hơn đáng kể sovới sợi tơ tằm tự nhiên kéo sợi. Sợi tơ nhện có nhiều ứngdụng tiềm năng trong y sinh học, như vật liệu chỉ khâu tựhủy, cải thiện băng chữa lành vết thương, hoặc làm giànkhung tự nhiên cho việc sửa chữa, thay thế gân và dâychằng.

Ngoài ra, chúng còn được ứng dụng trong áo chống đạn, quầnáo thể thao thế hệ mới, các loại vải nhẹ và mạnh, cũng nhưcải thiện túi khí ôtô.

Các nhà nghiên cứu cho biết, do tằm đã trở thành nguồn sảnxuất lụa thương mại, những con tằm biến đổi gene này sẽgiải quyết hiệu quả vấn đề sản xuất lụa tơ nhện quy môlớn.

5. Bò sữa biến đổi gen sản sinh ra sữa người

http://www.khoahoc.com.vn/khampha/sinh-vat-hoc/sinh-hoc/32393_bo-sua-bien-doi-gen-san-sinh-ra-sua-nguoi.aspx

5.1 Trung tâm nghiên cứu

Các nhà khoa học thuộc trường đại học Nông nghiệpTrung Quốc tạo ra thành công một giống bò biến đổi gen mớicó thể cho sữa giống như sữa người.

5.2 Khái quát nghiên cứuCác nhà khoa học thuộc trường đại học Nông nghiệp

Trung Quốc đã tạo ra 300 con bò sữa được cấy gen từ con người giúpchúng có thể sản sinh ra một loại sữa có thành phần dinh dưỡng và hàmlượng chất béo giống như sữa người.

Nhóm nghiên cứu tin tưởng loại sữa mới này giúp các bàmẹ có thể nhiều lựa chọn hơn khi chăm sóc những đứa con sơsinh của mình và giúp những bà mẹ không có sữa có thể yêntâm khi con của họ có thể được ăn một loại sữa bò giốngvới sữa mẹ.

Ảnhminhhọa.

“Loại sữa mớinày cónhiềuchất dinhdưỡnghơnnhữngloại sữabò thôngthường khác. Trong vòng 10 năm tới, mọi người có thể dễ dàng mua loại sữanày tại các siêu thị”, giáo sư Ning Li, thuộc trường đại học Nôngnghiệp Trung Quốc và là người đứng đầu cuộc nghiên cứu,cho biết.

Các nhà khoa học cho biết họ đã sử dụng nhân bản vôtính để cấy gen ở người vào ADN của bò sữa trước khi thayđổi một số gen trong phôi thai của con bò này và chuyểnsang một con bò sữa khác để mang thai, tạo ra giống bò sữabiến đổi gen mới, có thể sản sinh ra sữa chứa lysozyme vàlactoferrin giống như sữa người. Những protein này giúpbảo vệ trẻ sơ sinh tránh bị nhiễm khuẩn và tăng cường hệmiễn dịch.

Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học về sức khỏe lo ngại vềan toàn của loại sữa biến đổi gen này. Họ cho rằng sữa

người và sữa bò hoàn toàn khác nhau về hàm lượng chất dinhdưỡng và sữa bò khó tiêu hóa hơn so với sữa người.

Tiến sĩ Patti Rundall, thuộc tổ chức Baby Milk Action,cho biết: “Chúng ta cần đặt sức khỏe của con người lên hàng đầu. Nhữngsản phẩm biến đổi gen vẫn tiềm ẩn những rủi ro về sức khỏe mà chúng tachưa thể biết được”.

5.3 Đặc điểm nổi bậtCó thể sản sinh ra sữa chứa lysozyme và lactoferrin

giống như sữa người. Những protein này giúp bảo vệ trẻ sơsinh tránh bị nhiễm khuẩn và tăng cường hệ miễn dịch.

Loại sữa mới này có nhiều chất dinh dưỡng hơn nhữngloại sữa bò thông thường khác

Trẻ em sơ sinh có thể ăn sữa mẹ được sản sinh từ bòsữa biến đổi gen

6. Virus biến đổi gen có thể chữa được bệnh ung thư

http://www.khoahoc.com.vn/doisong/yhoc/suc-khoe/44571_virus-bien-doi-gen-co-the-chua-duoc-benh-ung-thu.aspx

Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học đăng trêntạp chí y khoa, Nature Medicine ngày 10/2, một loại virusbiến đổi gen được thử nghiệm ở 30 bệnh nhân ung thư gangiai đoạn cuối có thể giúp họ kéo dài được mạng sống, tiêudiệt được các khối u và ngăn ngừa phát triển những khối umới.

Theo kết quả trên, 16 bệnh nhân đã được dùng liệu phápchữa trị liều cao trong trung bình 14,1 tháng so với mứctrung bình 6,7 tháng của 14 người sử dụng liều thấp.Khoảng thời gian điều trị bốn tuần bằng vắcxin Pexa-Vechay còn gọi là JX-594 có thể giúp điều trị được các khối ucứng đã phát triển.

Đồng tác giả nghiên cứu trên David Kirn cho hay: “Lần

đầu tiên trong lịch sử y học, chúng tôi chứng minh được một loại virus biến đổigen có thể kéo dài thời gian sống cho bệnh nhân ung thư".

Mặc dù đã có những tiến bộ trong điều trị bệnh ung thưtrong 30 năm qua bằng cả phương pháp hóa trị lẫn sinh họcsong phần lớn các khối u cứng vẫn không thể tiêu diệt đượcmột khi chúng đã di căn (lan sang các cơ quan khác).

Vắcxin Pexa-Vec được điều chế để tiêu diệt các tế bàoung thư trong khi giúp cho hệ thống miễn dịch của bệnhnhân có thể chống chọi lại được với chính tế bào ung thư.

Nhà nghiên cứu Kirn còn cho hay: “Kết quả cho thấy việc điềutrị bằng Pexa-Vec với liều lượng thấp hay cao đều làm giảm kích cỡ khối u vàlàm giảm lưu lượng máu cung cấp cho khối u. Các số liệu này càng chứng tỏviệc điều trị bằng Pexa-Vec tạo ra được phản ứng miễn dịch đối với khối u.”

Tuy nhiên, các tác giả của nghiên cứu trên cho biếtcần phải có một cuộc thử nghiệm quy mô lớn hơn để xác minhlại kết quả này và do đó, giai đoạn tiếp theo, họ tiếnhành thử nghiệm với khoảng 120 bệnh nhân.

Ngoài ra, vắcxin Pexa-Vec cũng đang được thử nghiệmđối với các loại ung thư khác.

III. NHỮNG NGHI NGẠI VỀ SINH VẬT BIẾN ĐỔI GEN

1. Tác dụng trước mắt

Dân số thế giới đã tăng lên rất nhanh. GMF có thể làmột giải pháp hữu hiệu giải quyết vấn đề lương thực chodân số tăng vọt này trong những năm tới thông qua các cáchsau:

- Chống sâu bệnh cỏ dại: sản lượng thâm hụt do sâubệnh phá hoại hay cỏ dại lấn áp diện tích, gây thiệt hạito lớn cho nông dân và nạn đói ở nhiều nước. Nhưng khôngai muốn sử dụng sản phẩm có thuốc trừ sâu và diệt cỏ ví longại tác hại của hóa chất này đối với sức khỏe và dư lượngthuốc trừ sâu trong đất cũng gây ô nhiễm nguồn nước và môitrường. Sử dụng những giống cây trồng có khả năng chốngsâu bệnh, chống cỏ dại sẽ làm giảm bớt tình trạng nông dânsử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, đồng thời làm giảmgiá thành sản phẩm nông nghiệp.

-Chịu lạnh, chịu hạn và chịu mặn: tạo ra những giốngcây có khả năng sinh trưởng tốt ở vùng đất khô hạn, độ mặncao hay khí hậu lạnh giá sẽ giúp tăng năng suất. Chẳng hạnnhư đưa loại gen chống lạnh của cá nước lạnh vào cây thuốclá và khoai tây, hai loại cây này sẽ chịu được nhiệt độ

thấp trong khi thông thường nhiệt độ thấp sẽ làm mằm câychết rụi.

-Giàu chất dinh dưỡng: gạo là loại thực phẩm chủ yếu ởcác nước nghèo, nhưng gạo không có đủ các chất dinh dưỡngcần thiết để chống suy dinh dưỡng cho con người. Nếu gạođược xử lý gen bổ sung thêm vitamin và khoáng chất thìtình trạng thiếu chất sẽ được cải thiện. Các nhà khoa họcThụy Sỹ đã nghiên cứu ra giống lúa "vàng" chứa tỉ lệ chấtbeta-carote(vitamin A) ở tỷ lệ cao, có thể hạn chế cácbệnh về mắt. Ngoài ra giống lúa có tỷ lệ sắt cao hơn cũngđang được nghiên cứu.

-Dược phẩm, vacxin và thuốc chữa bệnh có giá thànhcao. Vì vậy, các nhà khoa học đang tìm cách tạo ra loạivacxin chứa trong khoai tây, táo hay cà chua, vừa dễ vậnchuyển, bảo quản và kiểm soát hơn các loại vacxin tiêmtruyền thống.

1.Một số hạn chế

- Các nhà bảo vệ môi trường, nhà khoa học và chính phủbày tỏ quan ngại đối với GMF và không ngừng chỉ tríchngành nông nghiệp vì chạy theo lợi nhuận mà bỏ qua cáchiểm họa tiềm tàng. Họ cho rằng GMF hủy hoại môi trường dotác hại không lường đến các loài khác; nguy cơ gây bệnh dịứng và một số tác động khác ở người có cơ địa nhạy cảm. Cụthể trểm có nguy cơ dị ứng suốt đời với lạc và một số thứcăn khác. Mặc dù còn nhiều lo ngại về GMF, nhưng nói chung,ngoài khả năng dị ứng,GMF khó gây hại đến sức khoe onngười; Mặt khác, do nghiên cứu và ứng dụng GMF là một quátrình lâu dài và tốn kém, nên khi một sản phẩm mới đượclưu hành, giá thành của nó sẽ rất cao, không thích hợp vớicác nước nghèo, dẫn đến khoảng cách giàu nghèo ngài càng

lớn.

* Các nhà khoa học Nga đã công bố kết quả của côngtrình nghiên cứu độc lập cho thấy thực phẩm biến đổi gengây tác hại cho các động vật có vú.

Các nhà nghiên cứu đã theo dõi quá trình phát triểncủa những động vật thường xuyên ăn thực phẩm biến đổi genvà phát hiện những loài động vật này đến thế hệ thứ bahoàn toàn mất khả năng sinh sản.

Trong thời gan hai năm liền, những con chuột đồnglaoij campbell, vốn có đặc tính nối tiếp thế hệ rất nhanh.Các nhà khoa học đã phân chúng thành từng cặp và bố trícho chúng ở khoang riêng.

Về thức ăn, nhóm đầu tiên được nuôi bằng thức ăn thôngthường, nhóm thứ hai ăn đậu "sạch" không biến đổi gen,nhóm thứ ba thức ăn biến đổi gen tỉ lệ thấp, nhóm thứ tưcó tỉ lệ cao hơn.

Ở giai đoạn đầu tiên sinh hoạt của tất cả các conchuột trong lồng đều diễn ra bình thường. Tuy nhiên, nhữngcặp chuột từ thế hệ thứ hai trở đi đã xuất hiện những thayđổi khá nghiêm trọng như mức sinh sản bị sụt xuống, độtuổi trưởng thành sinh dục đến muộn hơn...

Trong thế hệ thứ hai này, các nhà khoa học đã lựa ranhững con chuột mới có kết cặp chung. Kết quả là,những conchuột được nuôi bằng thức ăn có chứa chất biến đổi gen thìhòa toàn không có khả năng sinh sản.

Một hiện tượng lạ thường khác xuất hiện ở thế hệ chuộtthứ ba, hiện chưa giải thích được có liên quan gì đến thứcăn biến đổi gen hay không, đó là trong vòm miệng của những

con ăn thức ăn biến đổi gen mọc lông.

Các nhà khoa học cũng chưa giải thích được tại saochất biến đổi gen làm nảy sinh quá trình phá hoại cơ thể,mà chỉ khẳng định rằng, phương pháp duy nhất để trung hòahiệu quả tiêu cực của thức ăn biến đổi gen là chấm dứt sửdụng loại thực phẩm này.

Chính vì vậy các nhà khoa học đề nghị tạm dùng sử dụngchất biến đổi gen trên lãnh thổ Nga, chừng nào chưa kiểmtra có kết quả rõ ràng và mức độ an toàn sinh học của sảnphẩm.

Kết quả thí nghiệm của các nhà khoa học Nga trùng hợpvới kết quả thí nghiệm của các đồng nghiệp Pháp vá Áo.Chẳng hạn, ở Pháp các nhà khoa học đã chứng minh rằng, câyngô biến đổi gen dùng làm thức ăn sẽ gây hai cho động vậtcó vú. Ngay lập tức Pháp đă cấm sản xuất và mua bán cácloại lương thực bằng ngô biến đổi gen.

Tóm lại, sinh vật biến đổi gen có tiềm năng to lớn,giải quyết nạn đói và suy dinh dưỡng hiện nay trên thếgiới, đồng thời có thể hạn chế bớt tác hại của thuốc trừsâu, thuốc diệt cỏ...đối với môi trường... Tuy nhiên, còncó rất nhiều khó khăn phía trước đối với Chính Phủtrongvieecj kiểm định an toàn, quy chế quản lý và dán nhánthực phẩm. GMF có thể trở thành một làng sóng mới trongtương lai.