Ứng dụng công nghệ gen trong đời sống và sản xuất: Tạo ra các chủng vi sinh vật mới; tạo giống cây trồng biến đổi gen; tạo động vật biến đổi gen. Để hiểu sâu hơn về vấn đề này, mời quý bạn đọc theo dõi những thông tin mới nhất được cập nhật trong bài viết dưới đây.
Công Nghệ Gen Là Gì?
Công nghệ gen, kỹ thuật di truyền, kỹ thuật chỉnh sửa gen, thao tác di truyền là những thao tác nhằm tác động vào bộ gen bằng những công nghệ sinh học.
Xem thêm: Phân tích gen là gì?
Công nghệ gen nhằm thay đổi cấu trúc gen di truyền của tế bào, để cải tiến hay tạo mới các sinh vật. Những sinh vật được tạo ra thông qua kỹ thuật di truyền, biến đổi gen này, được gọi là sinh vật biến đổi gene.
Ứng Dụng Công Nghệ Gen Trong Đời Sống Và Sản Xuất
Trong sản xuất và đời sống, công nghệ gen được ứng dụng trong các lĩnh vực chính như sau:
Tạo Ra Các Chủng Vi Sinh Vật Mới
Công nghệ gen được ứng dụng để tạo ra các chủng vi sinh vật mới có khả năng sản xuất nhiều loại sản phẩm sinh học (axit amin, protein, vitamin, enzim, hoocmôn, kháng sinh…).
Tạo Giống Cây Trồng Biến Đổi Gen
Công nghệ gen được ứng dụng đưa nhiều gen quy định nhiều đặc điểm quý như năng suất và hàm lượng dinh dưỡng cao, kháng sâu bệnh, kháng thuốc diệt cỏ dại và chịu được các điều kiện bất lợi,… vào cây trồng.
Ở Việt Nam, trong điều kiện phòng thí nghiệm, công nghệ gen đã được ứng dụng để chuyển được gen kháng rầy nâu, kháng sâu kháng bệnh bạc lá, kháng một số loại nấm, gen tổng hợp vitamin A, kháng virus, gen chín sớm,… vào một số cây trồng như lúa, ngô, khoai tây, cải bắp, thuốc lá, đu đủ.
Tạo Động Vật Biến Đổi Gen
Thành tựu chuyển gen vào động vật còn rất hạn chế vì các hiệu quả phụ do gen được chuyển gây ra ở động vật biến đổi gen.
Ở Việt Nam, ứng dụng công nghệ gen đã chuyển được gen tổng hợp hoocmôn sinh trưởng ở người vào cá trạch. Đến nay, động vật biến đổi gen chủ yếu dùng trong nghiên cứu sự biểu hiện của một số gen và sản xuất thử nghiệm một số protein có giá trị cao.
Công Nghệ Gen Trong Chẩn Đoán Bằng Xét Nghiệm PCR Và RT-PCR
Kỹ thuật gen di truyền là công cụ hữu ích cho xét nghiệm PCR có vai trò quan trọng để xác định tác nhân gây bệnh ở mức phân tử. Thông qua xét nghiệm PCR và RT-PCR, từ một mẩu ADN hay ARN rất nhỏ như mẫu máu, mẫu tóc có chân,… người ta có thể nhân lên, phóng đại ra hàng triệu bản cho các quá trình khảo sát, xác định tiếp theo.
Ứng Dụng Công Nghệ Gen Trong Công Tác Chữa Bệnh
Trong Y khoa, ứng dụng công nghệ gen rất quan trọng: công cụ chẩn đoán, thuốc điều trị và vắc xin phòng ngừa bệnh lây nhiễm, di truyền.
Liệu Pháp Gen Di Truyền
Tế bào con người có chứa 20.488 gen, nhưng chỉ một số gen trong đó hoạt động theo chức năng nhất định gọi là gen hoạt tính, gen chức năng, và có hơn 3000 rối loạn từ bộ gen trong ADN gây ra bệnh.
Bằng kỹ thuật gen, các nhà khoa học có thể điều trị, liệu pháp gen chữa bệnh, bằng cách đưa một gen lành bình thường vào thay thế bộ gen khiếm khuyết hoặc chỉnh sửa gen bị bệnh.
Điển hình:
- Tháng 7/2017, US CDC phê chuẩn phương pháp điều trị biến đổi gen đầu tiên cho bệnh nhân mắc bệnh bạch cầu.
- Tháng 12/2017, FDA phê duyệt liệu pháp gen đầu tiên cho một bệnh di truyền được Spark Therapeutics phát triển, để điều trị một bệnh hiếm là dạng mù tiến triển bắt đầu từ thời thơ ấu (progressive blindness starting in childhood).
- Năm 2018, các nhà nghiên cứu ĐH Oregon cùng những đồng nghiệp ở California, Trung Quốc và Hàn Quốc, đã tiến hành chỉnh sửa gen bằng công nghệ CRISPR trên phôi người, nhằm tìm ra phương cách sửa chữa những đột biến gen gây bệnh.
Ứng Dụng Công Nghệ Gen Trong Sản Xuất Thuốc, Vật Liệu Y Tế
Nhờ kỹ thuật di truyền, con người đã sản xuất hàng loạt insulin, hormone tăng trưởng, follistim để điều trị vô sinh, albumin người, kháng thể đơn dòng, các yếu tố chống loạn nhịp, thuốc chống xuất huyết, chống đông và khá nhiều loại thuốc khác….
Một vật tư y tế công nghệ gen rất độc đáo là chỉ phẫu thuật biến đổi gen (gen modifying silk) từ sữa dê. Đây là một sản phẩm thành công tuyệt vời của các nhà khoa học khi đã kết hợp áp dụng được cả hai ngành mũi nhọn: gen di truyền và phỏng sinh học.
Ứng Dụng Công Nghệ Gen Trong Sản Xuất Vắc Xin
Vaccine được phát triển liên quan đến công nghệ gen di truyền được sử dụng khá rộng rãi là vaccine HPV (Human Papilloma Virus) ở người. Vaccine này chống lại sự lây nhiễm HPV là nguyên nhân gây ra các loại ung thư vùng tầng sinh môn như cổ tử cung, hậu môn, âm hộ và âm đạo.
- Năm 2014, ở Mỹ, có 3 trong 10 loại vaccine được USCDC cấp phép dùng cho trẻ sơ sinh là dạng tái tổ hợp gen.
- Tháng 12/2015, FDA đã phê chuẩn vaccine cúm đầu tiên được phát triển dựa vào công nghệ biến đổi gen.
- Trong vụ dịch Ebola 2014 ở Tây Phi, một loại vaccine đã được phát triển bằng cách biến đổi gen cây thuốc lá.
- Tháng 6/2016, một loại vaccine đã được phê duyệt cho các thử nghiệm trên người chống lại virus Zika.
- Các thử nghiệm về vaccine ngừa AIDS biến đổi gen đã bắt đầu ở miền nam châu Phi vào tháng 11/2017, và sẽ kéo dài đến năm 2021.
- Hiện nay, vaccine ngừa COVID-19 sử dụng 4 trong 6 cách phát triển vaccine cơ bản, trong đó đến 3 vaccine công nghệ gen là vaccine tiểu đơn vị protein, vaccine vector virus, và vaccine mRNA.
Thành Tựu Của Tạo Giống Bằng Công Nghệ Gen
Dưới đây là một số thành tựu quan trọng của công nghệ gen:
Trong nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản:
- Sản xuất các loại cây trồng biến đổi gen đã giúp tăng năng suất và giảm thiểu thiệt hại do sâu bệnh và hạn hán.
- Công nghệ gen đã giúp giảm sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu, làm giảm ô nhiễm môi trường và giúp nông dân tiết kiệm chi phí.
Trong Y tế:
- Công nghệ gen đã giúp phát triển các loại thuốc tiên tiến hơn, đặc biệt trong việc điều trị các bệnh di truyền và ung thư.
- Ứng dụng công nghệ gen cho khả năng chẩn đoán các căn bệnh di truyền từ trước giúp ngăn ngừa hoặc điều trị kịp thời.
Trong công nghiệp:
Ứng dụng công nghệ gen để sản xuất enzyme và hợp chất sinh học như enzyme, insulin, và nhiều sản phẩm công nghiệp khác.
Với con người:
- Công nghệ CRISPR-Cas9 đã mở ra tiềm năng điều trị các căn bệnh di truyền từ giai đoạn phôi thai và chỉnh sửa các lỗi gen trong con người.
- Sự phát triển của công nghệ gen đã giúp nghiên cứu chi tiết về genôm con người, mở ra nhiều cơ hội hiểu rõ hơn về di truyền và bệnh lý.
Trên đây là những thông tin về ứng dụng công nghệ gen cũng như thành tựu tạo giống bằng công nghệ gen mà bạn đọc có thể tham khảo. Nếu có nhu cầu xét nghiệm gen, xét nghiệm ADN tự nguyện hay xét nghiệm ADN pháp lý, làm NIPT, bạn đừng quên liên hệ ngay với VIETGEN.
Thông tin liên hệ:
TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG GEN CÔNG NGHỆ CAO – VIETGEN
- Trụ sở chính: Số 3, ngõ 1, Lê Văn Thiêm, Nhân Chính, Thanh Xuân, Hà Nội
- Hệ thống văn phòng đại diện:
- Hotline: 083-527-5588 | 096-6593-797
- Email: vietgen2021@gmail.com
- Website: www.vietgen.vn
- Fanpage: https://www.facebook.com/XetnghiemVIETGEN
