Sự khác biệt chính - Kỹ thuật Di truyền và Công nghệ DNA tái tổ hợp
Vật liệu di truyền của sinh vật có thể được thay đổi bằng kỹ thuật di truyền hoặc công nghệ DNA tái tổ hợp. Công nghệ DNA tái tổ hợp là quy trình được sử dụng để tạo ra phân tử DNA tái tổ hợp mang DNA quan tâm và DNA vectơ trong khi kỹ thuật di truyền là một thuật ngữ rộng được sử dụng để mô tả các quá trình liên quan đến thao tác cấu trúc di truyền của một sinh vật. Đây là điểm khác biệt chính giữa Kỹ thuật Di truyền và Công nghệ DNA tái tổ hợp.
Kỹ thuật Di truyền là gì?
Kỹ thuật di truyền là một thuật ngữ rộng được sử dụng để chỉ một tập hợp các kỹ thuật liên quan đến việc điều khiển cấu trúc di truyền của một sinh vật. Kỹ thuật di truyền được thực hiện trong điều kiện in vitro (bên ngoài cơ thể sống, trong môi trường được kiểm soát).
Gen được mã hóa cho protein và các tiền chất protein khác cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển. Khi các nhà khoa học muốn nghiên cứu sự sắp xếp, biểu hiện, điều hòa gen, v.v., họ đưa gen cụ thể đó vào vi khuẩn chủ có khả năng sao chép gen đã chèn và tạo nhiều bản sao của gen mong muốn bằng công nghệ DNA tái tổ hợp. Nó liên quan đến việc cắt các đoạn DNA cụ thể, đưa chúng vào một sinh vật khác và thể hiện chúng trong sinh vật được biến đổi. Thành phần di truyền của sinh vật bị thay đổi khi DNA ngoại lai được đưa vào. Do đó nó được gọi là Kỹ thuật di truyền (thao tác di truyền bằng kỹ thuật tiên tiến). Khi cấu trúc di truyền của một sinh vật được thao tác, các đặc tính của sinh vật đó sẽ bị thay đổi. Các đặc tính có thể được nâng cao hoặc sửa đổi để dẫn đến những thay đổi mong muốn của các sinh vật.
Có một số bước chính liên quan đến công nghệ gen. Đó là, phân tách và tinh chế DNA, sản xuất DNA tái tổ hợp (vectơ tái tổ hợp), biến đổi DNA tái tổ hợp thành một sinh vật chủ, nhân lên vật chủ (nhân bản) và sàng lọc các tế bào đã biến đổi (đúng kiểu hình).
Kỹ thuật di truyền có thể áp dụng cho nhiều loại sinh vật bao gồm thực vật, động vật và vi sinh vật. Ví dụ, cây chuyển gen có thể được sản xuất bằng cách đưa vào các đặc tính hữu ích như kháng thuốc diệt cỏ, chịu hạn, giá trị dinh dưỡng cao, sinh trưởng nhanh, kháng sâu bọ, chịu ngập nước, v.v., sử dụng kỹ thuật di truyền thực vật. Từ chuyển gen dùng để chỉ các sinh vật biến đổi gen. Việc sản xuất cây trồng chuyển gen với các đặc tính được cải thiện hiện nay là khả thi do công nghệ gen. Động vật chuyển gen cũng có thể được sản xuất để sản xuất dược phẩm cho người như trong Hình 01.
Hình_1: Động vật được biến đổi gen
Kỹ thuật di truyền có ứng dụng rộng rãi trong Công nghệ sinh học, trong các lĩnh vực y học, nghiên cứu, nông nghiệp và công nghiệp. Trong y học, kỹ thuật di truyền liên quan đến liệu pháp gen và sản xuất hormone tăng trưởng ở người, insulin, các loại thuốc khác nhau, vắc xin tổng hợp, albumin người, kháng thể đơn dòng, v.v. Trong nông nghiệp, cây trồng biến đổi gen như đậu tương, ngô, bông và các cây trồng khác có một số đặc điểm có giá trị được tạo ra bằng kỹ thuật di truyền. Trong công nghiệp, kỹ thuật di truyền được ứng dụng rộng rãi để tạo ra các vi sinh vật tái tổ hợp có khả năng tạo ra các sản phẩm có ích về kinh tế, đặc biệt là protein và enzym. Kiểm soát ô nhiễm môi trường (xử lý sinh học), thu hồi kim loại (khai thác sinh học), sản xuất polyme tổng hợp, v.v.cũng khả thi trong các ngành công nghiệp sử dụng vi sinh vật biến đổi gen. Trong nghiên cứu, kỹ thuật di truyền được sử dụng để tạo ra các mô hình động vật về một số bệnh ở người. Chuột biến đổi gen là mô hình động vật phổ biến nhất được các nhà nghiên cứu sử dụng để nghiên cứu và tìm ra liệu pháp điều trị ung thư, béo phì, bệnh tim, tiểu đường, viêm khớp, lạm dụng chất kích thích, lo lắng, lão hóa, bệnh Parkinson, v.v.
Công nghệ DNA tái tổ hợp là gì?
Công nghệ DNA tái tổ hợp là công nghệ liên quan đến việc chuẩn bị một phân tử DNA tái tổ hợp mang DNA của hai loài khác nhau (vector và DNA ngoại lai) và nhân bản. Điều này được thực hiện nhờ các enzym giới hạn và enzym DNA ligase. Endonuclease hạn chế là các enzyme cắt DNA giúp tách các đoạn DNA quan tâm khỏi một sinh vật và mở các vectơ, chủ yếu là plasmid. DNA ligase là một loại enzyme tạo điều kiện thuận lợi cho việc nối đoạn DNA đã tách với vectơ đã mở để tạo ra một DNA tái tổ hợp. Việc tạo ra một DNA tái tổ hợp (một vector bao gồm DNA ngoại lai) chủ yếu phụ thuộc vào vector được sử dụng. Vectơ được chọn phải có khả năng tự sao chép với bất kỳ đoạn DNA nào được gắn cộng hóa trị với nó, trong một tế bào chủ thích hợp. Nó cũng phải chứa các vị trí nhân bản phù hợp và các điểm đánh dấu có thể lựa chọn để sàng lọc. Trong công nghệ DNA tái tổ hợp, các vector thường được sử dụng là plasmid của vi khuẩn và thực khuẩn (virus lây nhiễm vi khuẩn).
Hình_02: Tổng hợp DNA tái tổ hợp
DNA tái tổ hợp được sản xuất với mục đích tạo ra các protein mới, nghiên cứu cấu trúc và chức năng của gen, thao tác các đặc tính của protein, thu hoạch một lượng lớn protein, … Vì vậy, DNA tái tổ hợp được tổng hợp phải được sao chép và biểu hiện bên trong vật chủ. Do đó, công nghệ DNA tái tổ hợp bao gồm toàn bộ quá trình xảy ra trong kỹ thuật di truyền, bắt đầu từ bước phân lập DNA cụ thể cho đến sàng lọc các tế bào đã biến nạp có chứa đặc điểm đã giới thiệu. Do đó, công nghệ DNA tái tổ hợp và kỹ thuật di truyền có thể được coi là hai quá trình có mối quan hệ tương hỗ với nhau, có một mục tiêu chính với các bước tương tự nhau: phân lập đoạn DNA chèn thích hợp, lựa chọn một vector thích hợp, đưa DNA chèn (DNA ngoại lai) vào vector để tạo thành phân tử DNA tái tổ hợp., đưa phân tử DNA tái tổ hợp vào vật chủ thích hợp và chọn lọc các tế bào vật chủ đã biến nạp.
Sự khác biệt giữa Kỹ thuật Di truyền và Công nghệ DNA Tái tổ hợp là gì?
Kỹ thuật Di truyền và Công nghệ DNA tái tổ hợp |
|
| Kỹ thuật di truyền là thuật ngữ rộng dùng để chỉ quá trình được sử dụng để điều khiển cấu trúc di truyền của một sinh vật. | Công nghệ DNA tái tổ hợp là kỹ thuật được sử dụng để tạo ra một phân tử DNA tái tổ hợp mang DNA của hai loài khác nhau. |
| Tổng hợp DNA tái tổ hợp | |
| DNA tái tổ hợp được tạo ra | Phân tử DNA tái tổ hợp được tạo ra. |
Tóm tắt - Kỹ thuật Di truyền và Công nghệ DNA tái tổ hợp
Kỹ thuật di truyền là một lĩnh vực của sinh học phân tử liên quan đến việc thao tác vật liệu di truyền (DNA) của một sinh vật để tạo ra các đặc tính có giá trị. Công nghệ DNA tái tổ hợp là kỹ thuật được sử dụng để tạo ra DNA tái tổ hợp. Trong cả hai quá trình, việc điều khiển vật chất di truyền của một sinh vật đang diễn ra. Mặc dù có sự khác biệt giữa kỹ thuật di truyền và công nghệ DNA tái tổ hợp, nhưng chúng có mối quan hệ với nhau, và kỹ thuật di truyền sẽ không thể thực hiện được nếu không sử dụng công nghệ DNA tái tổ hợp.
