TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. Công nghệ tế bào động vật
1. Khái niệm
Là quy trình công nghệ nuôi cấy các loại tế bào động vật và tế bào người trong môi trường nhân tạo để tạo ra một lượng lớn tế bào nhằm mục đích nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế.
Công nghệ tế bào được phát triển dựa trên nền tảng kết hợp của một số lĩnh vực như sinh học tế bào, sinh học phân tử,... Công nghệ tế bào bao gồm công nghệ tế bào thực vật và công nghệ tế bào động vật
2. Nguyên lí
Là nuôi cấy các tế bào gốc trong môi trường thích hợp và tạo điều kiện để chúng nguyên phân nhiều lần rồi biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau.
Tế bào gốc là những tế bào có thể phân chia và biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau.
- Tính toàn năng của tế bào là khả năng một tế bào phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh trong môi trường thích hợp
- Biệt hóa là quá trình một tế bào biến đổi thành một loại tế bào mới, có tính chuyên hóa về cấu trúc và chức năng, từ đó phân hóa thành các mô, cơ quan đặc thù trong cơ thể
- Phản biệt hóa là quá trình kích hoạt tế bào đã biệt hoá thành tế bảo mới giảm hoặc không còn tính chuyên hóa về cấu trúc và chức năng
3. Thành tựu
Ba thành tựu nổi bật và có ý nghĩa lớn trong thực tiễn của công nghệ tế bào động vật là: (1) Nhân bản vô tính vật nuôi; (2) Liệu pháp tế bào gốc và (3) Liệu pháp gene.
a) Nhân bản vô tính vật nuôi
Quy trình nhân bản vô tính được mô tả trong hình 19.1.
Mục đích của nhân bản vô tính là tạo ra nhiều cá thể có cùng kiểu gene ưu việt, tăng số lượng cá thể ở những loài có nguy cơ tuyệt chủng.
b) Liệu pháp tế bào gốc
Là phương pháp chữa bệnh bằng cách truyền tế bào gốc được nuôi ngoài cơ thể vào người bệnh thay thế các tế bào bị bệnh di truyền.
Dù vậy, phương pháp này vẫn mắc phải sự phản đối về vấn đề đạo đức.
Ví dụ: dùng liệu pháp tế bào gốc chữa bệnh tiểu đường type I.
c) Liệu pháp gene
Là phương pháp chữa bệnh di truyền nhờ thay thế gene bệnh bằng gene lành. Một số vấn đề đã giải quyết được:
Nhân nuôi tế bào trong ống nghiệm, chỉnh sửa gene hoặc thay thế gene bệnh.
Sàng lọc tế bào được chỉnh sửa gene và nhân bản trong ống nghiệm
Truyền các tế bào chỉnh sửa gene vào cơ thể bệnh nhân
Chỉ sử dụng cho người bệnh di truyền do hỏng gene nhất định và phải thuộc loại tế bào liên tục phân chia suốt đời.
II. Công nghệ tế bào thực vật
1. Khái niệm
Là quy trình công nghệ nuôi cấy các tế bào, mô thực vật ở điều kiện vô trùng để tạo ra các cây có kiểu gene giống nhau nhằm nhân giống.
2. Nguyên lí
Là dùng môi trường dinh dưỡng có bổ sung các hormone thực vật thích hợp tạo điều kiện để nuôi cấy các tế bào thực vật tái sinh thành cây mới.
3. Thành tựu
a) Nuôi cấy mô tế bào
Các mô tế bào chuyên hóa được tách khỏi cây đưa vào ống nghiệm => Nuôi trong điều kiện vô trùng với đầy đủ dinh dưỡng và hormone => tạo thành mô sẹo (mô callus) => mô seo phân chia hình thành rễ, thân, lá và thành cây con.
b) Lai tế bào sinh dưỡng
Là kĩ thuật lai tế bào sinh dưỡng của hai loài khác nhau để tạo thành tế bào lai, sau đó đưa tế bào lai nuôi cấy trong môi trường đặc biệt để chúng phân chia thành cây lai.
c) Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh
Hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh được nuôi cấy trong ống nghiệm rồi cho phát triển thành cây đơn bội hoặc lưỡng bội hóa và nuôi cấy để tạo cây hoàn chỉnh.
