Trần Đăng Hồng, PhD – CÁCH MẠNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC Phần 8:  QUẤY-NHIỄU-RNA – RNA INTERFERENCE (RNAi)

RNA tức Ribonucleic acid, là một nucleic acid hiện hữu ở mọi tế bào. Nhiệm vụ của RNA như là một thông tín viên (messenger) mang mệnh lệnh của DNA (tức gen) đến cơ quan để sản xuất proteins.

Quấy-nhiễu-RNA (RNAi – RNA interference) là một diễn trình sinh học theo đó phân tử RNAi ngăn cản gen không biểu hiện hay phiên dịch các mật mã di truyền bằng cách trung lập hóa phân tử truyền tin mRNA. Tóm lược, RNAi ngăn cản gen sản xuất protein nào đó mà gen này có nhiệm vụ sản xuất. Trước đây từ RNA interfernce còn mang tên co-suppression (đồng áp chế), hay post-transcriptional gene silencing –PTGS (Làm câm gen sau phiên mã) hay quelling (dập tắt gen) do nhiều nhà khoa học nghiên cứu đặt tên cùng một vấn đề, và cuối cùng RNA interference RNAi được chấp nhận. Tiếp tục đọc

Trần Đăng Hồng, PhD – CÁCH MẠNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC (Phần 7. TIẾN BỘ KỸ THUẬT CẤY MÔ)

Phần 7. TIẾN BỘ KỸ THUẬT CẤY MÔ

Từ “Cấy mô” (Tissue culture) ngày nay được đồng nghĩa với “Cấy tế bào” (Cell culture), vì mô là một nhóm gồm nhiều tế bào cùng chức năng. Phương pháp cấy mô đầu tiên là một kỹ thuật rất cổ điển, nhưng càng ngày càng được cải thiện, đầu tiên áp dụng cho nhóm mô chứa rất nhiều tế bào, rồi tiến đến một tế bào và nhờ đó mà khoa sinh học đạt được trình độ tiên tiến ngày nay. Trong bài này, tác giả đề cập khái lược về nguyên tắc, và những ứng dụng đã thực hiện cũng như triển vọng, mà không đi vào chi tiết kỹ thuật. Tiếp tục đọc

Trần Đăng Hồng, PhD – CÁCH MẠNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC (Phần 6. KỸ THUẬT TẾ-BÀO-GỐC)

Phần 6. KỸ THUẬT TẾ-BÀO-GỐC

Chính kỹ thuật chuyển nhân tế bào thường (somatic nuclear transfer) để tạo tế-bào-lai bằng sinh-sản-vô-tính (cloning) tạo cừu Dolly năm 1996 (Phần 4) đã được cải tiến đưa đến kỹ thuật tế-bào-gốc (stem cells).

Tế-bào-gốc có một tiềm năng áp dụng vô cùng to lớn, bởi vì từ một tế-bào-gốc của phôi bào (embryo) chúng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau và cơ quan khác nhau trong cơ thể với chức năng riêng biệt. Khi một tế-bào-gốc phân bào, mỗi tế bào mới sanh tiếp tục duy trì bản chất tế-bào-gốc, hoặc trở thành một loại tế bào khác có chức năng riêng biệt, chẳng hạn như tế bào da, tóc, thần kinh, máu v.v., rồi tạo thành tim, phổi, ruột, v.v. Ngoài ra, có nhiều loại mô tế bào lúc nào cũng sản xuất tế bào mới để sửa chữa, thay thế tế bào chết trong cơ thể. Tiếp tục đọc

Trần Đăng Hồng, PhD – CÁCH MẠNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC (Phần 5. KỸ THUẬT BIÊN TẬP HỆ-GEN)

Phần 5. KỸ THUẬT BIÊN TẬP HỆ-GEN

Biên tập hệ-gen (genome editing) là một diễn trình biên tập DNA của sinh vật bằng cách biến đổi, cắt bỏ. hay ghép thêm nucleotides vào hệ-gen. Diễn trình này hoàn thành nhờ vào công nghệ sử dụng enzyme nuclease làm cặp đôi DNA bị cắt xén hay sợi đơn DNA bị sứt mẻ một mãnh nhỏ ở vị trí mong muốn. Những vị trí DNA này bị biến đổi và được sửa chữa bằng tái-tổ-hợp gen đồng-hợp-tử hay dị-hợp-tử. Công nghệ biên tập hệ-gen rất hữu ích cho nhiều ứng dụng, như tạo đột-biến gen mong muốn, xắp xếp lại nhiễm thể và tạo sinh vật biến đổi gen.

Trong công nghiệp sinh học, các nhà khoa học dựa trên tính đột-biến (mutation) để biết vị trí của gen trong hệ-gen và xác định bản chất của gen trong việc sản xuất protein đặc thù, và tìm hiểu các bệnh liên quan do gen chi phối. Tiếp tục đọc

Trần Đăng Hồng, PhD – CÁCH MẠNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC (Phần 4. KỸ THUẬT CHUYỂN NHÂN VÀ SINH SẢN VÔ TÍNH)

Chuyện con cừu Dolly

Năm 1958, John Gurdon ở Đại Học Oxford Anh quốc dùng kỹ thuật “chuyển nhân” (nuclear transfer) với con ếch, nhưng thất bại vì tế-bào- lai không phát triển thành con nòng nọc. Ông cũng thất bại với các động vật có vú. Các nhà khoa học đương thời đều nghĩ rằng kỹ thuật sinh sản vô tính (cloning) sẽ không bao giờ thành công mặc dầu tất cả tế bào trong cơ thể cùng chứa một hệ-gen.

Gần 40 năm sau, ngày 5/7/1996 cừu Dolly là con thú đầu tiên được ra đời bằng phương pháp ghép tế bào và sinh sản vô tính ở động vật có vú do Ian Wilmut, Keith Campbell và cộng sự thuộc Viện Nghiên Cứu Động Vật Roslin thuộc Đại Học Edinburgh tại Midlothian gần Edinburgh, Scotland, hợp tác với công ty sinh học PPL Therapeutics thực hiện và thành công. Tiếp tục đọc

Trần Đăng Hồng, PhD – CÁCH MẠNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC (Phần 3. KỸ THUẬT CHUYỂN GEN)

Phần 3. KỸ THUẬT CHUYỂN GEN

Kỹ thuật khám phá và đánh dấu được gen mong muốn trong bản đồ hệ-gen của một sinh vật (Phần 2) là một chuyện, làm cách nào đưa được gen mong muốn đó vào hệ-gen của một sinh vật khác mà mình muốn tạo ra lại là một vấn đề khó khăn hơn, cần nhiều kỹ thuật khác.

Có hai loại chuyển gen: chuyển gen theo hướng thẳng đứng (vertical gene transfer), tức gen được di truyền từ cha mẹ xuống con cái, cháu chắt; và chuyển gen theo hàng ngang (horizontal gene transfer), tức gen mong muốn được chuyển từ một sinh vật này sang một sinh vật khác để tạo một sinh vật mới có mang gen mong muốn đó. Tiếp tục đọc

CÁCH MẠNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC (Phần 2. ĐÁNH-DẤU-PHÂN-TỬ & ĐÁNH-DẤU-DI-TRUYỀN)

Phần 2. ĐÁNH-DẤU-PHÂN-TỬ & ĐÁNH-DẤU-DI-TRUYỀN

Đánh-dấu-phân-tử (molecular marker) và đánh-dấu-di-truyền (genetic marker) cũng chỉ là một, chỉ khác nhau ở chỗ từ đánh-dấu-phân-tử có nghĩa tổng quát dành cho nguồn gốc DNA, còn đánh-dấu-di-truyền dành cho một vùng của DNA. Đánh-dấu-phân-tử hàm chứa thông tin về các chứng bệnh rối loạn di truyền, về phả hệ dòng tộc và lịch sử tiến hóa của sinh vật.  Đánh-dấu-di-truyền được áp dụng để chẩn đoán một số bệnh rối loạn di truyền do nhiễm thể liệt tính quy định như xơ nang (cystic fibrosis), xác định dòng tộc, hay căn cước DNA cá nhân. Tiếp tục đọc