Khi sử dụng vector virus để chuyển gene cần chú ý điều gì?

Câu hỏi: Khi sử dụng vector virus để chuyển gene cần chú ý điều gì?

Trả lời:

Việc chuyển gene nhờ virus có nhiều lợi thế, tuy nhiên virus rất nguy hiểm nếu nó nhân lên và lây lan trong cơ thể vật chủ thì sẽ có nguy cơ bùng phát dịch. Do vậy, cần phản nghiên cứu thật kĩ virus làm vector để loại bỏ các gene gây hại, làm cho chúng không có khả năng nhân lên làm chết tế bào chủ và lây lan trong cơ thể vật chủ.

* Khái niệm vecto chuyển gene

Trong sinh học phân tử, vector được hiểu là một đoạn DNA có khả năng vận chuyển gen mã hóa những tính trạng cần thiết từ sinh vật này đến đoạn gen của sinh vật khác, nhằm sao chép sự ưu thế về tính trạng đó sang sinh vật đích để mong muốn chúng có tính trạng tương tự với sinh vật nguồn gen. Các vector vận chuyển gen thường là các plasmid, vector của virus, cosmid hoặc một đoạn gen nhân tạo. Vector được sử dụng thông dụng nhất là plasmid. Yêu cầu cần có cho một vector là những đoạn điều hòa, vùng tạo dòng và đoạn đánh dấu.

Một vector có bản chất là một DNA mà chúng có khả năng gắn các gen khác, thậm chí có thể nối cả những gen kích thước lớn.

Trong tạo dòng phân tử, vector là rất cần thiết bởi vì thực tế cho thấy rằng một đoạn DNA chứa gen không thể làm gì trong tế bào chủ. Vì nó không phải là một bộ phận của genome bình thường của tế bào, cho nên nó sẽ không được tái bản khi tế bào phân chia,không được biểu hiện và có khả năng bị phân huỷ khá nhanh.Trong kỹ thuật di truyền, vector là công cụ có khả năng nghiên cứu genome người và genome các loài khác và sự sử dụng chúng trong nghiên cứu đang trở nên ngày càng phổ biến một cách rộng rãi.

* Các đặc tính của vector

- Vector phải đủ lớn để mang DNA ngoại lai nhưng không quá lớn.

- Vector phải chứa các trình tự kiểm soát (control sequences)như khởi điểm tái bản (origin of replication), promoter.

- Vector phải mang một hoặc nhiều vị trí nhận biết của enzyme hạn chế.

- Vector phải mang các gen marker chọn lọc (thường là các gen kháng chất kháng sinh). Vì vậy các tế bào chứa chúng có thể được phát hiện một cách dễ dàng.

* Ứng dụng của vector retrovirus

Vector retrovirus là cần thiết cho liệu pháp gen, đã được sử dụng có hiệu quả trong nhiều liệu pháp gen chữa bệnh cho người như suy giảm miễn dịch do thiếu hụt enzyme ADA, ung thư, tiểu  đường, thiếu máu,...

Các vector retrovirus khác nhau đã được thiết kế để tạo động vật chuyển gen và gà chuyển gen đặc biệt (Ronfort, Legras và Verdier, 1997). Các vector này mang các trình tự env có khả năng nhận biết các tế bào phôi gà. Chúng  được tiêm vào trứng gà mới đẻ. Ở giai đoạn này, các tế bào hãy còn đa năng và có thể tham gia vào việc tạo thành giao tử, dẫn đến truyền gen ngoại lai cho thế hệ sau. Phương pháp này cho hiệu quả không cao. Phôi ở giai đoạn này chứa khoảng 60.000 tế bào. Chỉ một tỉ lệ nhỏ các tế bào này có cơ hội mang gen chuyển nhờ vector retrovirus. Gà chuyển gen tạo thành ở dạng thể khảm và có rất ít cơ hội truyền gen chuyển của chúng cho thế hệ sau. Một phương pháp khác đã chứng tỏ có hiệu quả hơn. Việc tiêm gen được thực hiện ở giai đoạn phôi 16 tế bào tại vùng lân cận của các tế bào gốc nguyên thủy. Các tế bào này được tiêm một cách ưu tiên, tạo ra các động vật chuyển gen có cơ hội truyền gen chuyển của chúng cho thế hệ sau

>>> Tham khảo: Dựa vào đặc điểm nào mà virus được dùng làm vector chuyển gene tạo giống cây trồng?