73
TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 55, 2009 NGHIÊN CỨU SỰ PHÁT TRIỂN CỦA PHÔI CÁ CHẠCH
(MISGURNUS ANGUILLICAUDATUS)
ĐƯỢC CHUYỂN GEN
HORMONE SINH TR
ƯỞNG NGƯỜI
Tr n Qu c Dung
Tr ng i h c S ph m, i h c Hu
TÓM TẮT
Tr ng và tinh trùng c a cá ch ch (Misgurnus anguillicaudatus) c thành th c hoá
b
ng cách tiêm não thu th cá chép. Phôi cá ch ch giai o n m t t bào thu nh n t s th
tinh nhân t
o c s d ng vi tiêm. Màng chorion c a tr ng th tinh c lo i b b ng
enzyme tripsin tr
c khi tiêm gen hormone sinh tr ng ng i (hGH). Tr ng sau khi tiêm c
chuy
n vào trong dung d ch Holtfreter bão hoà 100% không khí 27 - 28ºC. S mô t quá trình
phát tri
n c a phôi cá ch ch c chuy n gen hGH ch y u d a vào s quan sát các c i m
hình thái và sinh lý c
a phôi d i kính hi n vi. K t qu nghiên c u ã xác nh c m t s giai
o n phát tri n c a phôi cá ch ch c chuy n gen hGH l n l t di n ra nh sau: tr ng ch a
th
ẫn hình thái giữa bố và mẹ, do cấu tạo cơ quan sinh dục, tập tính sinh học giữa các
loài không phù h
ợp với nhau. Gần đây, nhờ những thành tựu trong lĩnh vực DNA tái tổ
h
ợp, công nghệ chuyển gen ra đời đã cho phép khắc phục những trở ngại nói trên. Nó 74
cho phép chỉ đưa những gen mong muốn vào động vật, thực vật để tạo ra những giống
v
ật nuôi, cây trồng mới kể cả việc đưa gen từ giống này sang giống khác, đưa gen của
loài này vào loài khác [1].
Bằng kỹ thuật tiên tiến nêu trên của công nghệ sinh học hiện đại, vào năm 1982
Palmiter và c
ộng sự đã chuyển được gen hormone sinh trưởng của chuột cống vào chuột
nh
ắt, tạo ra được chuột nhắt “khổng lồ”. Từ đó đến nay, hàng loạt động vật chuyển gen
đã được tạo ra như thỏ, lợn, cừu, dê, bò, gà, cá mang những tính trạng ưu việt như
t
ăng trưởng nhanh, có khả năng chống chịu bệnh Bằng kỹ thuật vi tiêm
(microinjection) ng
ười ta đã chuyển các gen định hướng vào phôi cá giai đoạn một tế
bào và
đã tạo ra hàng loạt cá chuyển gen (cá giếc, cá chép, cá vàng, cá medaka, cá
h
ồi…) [9, 10]. Để làm chủ kỹ thuật tạo cá chuyển gen, chúng tôi đã tiến hành nghiên
c
ứu đưa gen hormone sinh trưởng người (hGH) vào cá chạch (Misgurnus
anguillicaudatus) [1, 2, 3, 4, 5, 6] b
ưởng người, phôi được cho vào trong dung dịch Holtfreter (NaCl 3,5%;
KCl 0,05%; CaCl
2
0,1%; NaHCO
3
0,2%) là dung dịch đẳng trương với phôi trần, bão
hoà 100% không khí, t
ạo điều kiện cho phôi phát triển thuận lợi, vì phôi trần rất dễ bị
v
ỡ khi ấp ở môi trường nước do tác dụng nhược trương. Phôi trần rất dễ bị tấn công bởi
các tác nhân gây b
ệnh từ môi trường bên ngoài nên môi trường đưa phôi vào phải được
vô trùng.
S
ự phát triển của phôi được mô tả chủ yếu dựa vào sự quan sát các đặc điểm
hình thái và sinh lý d
ưới kính hiển soi ngược Olympus, ở 27 - 28
0
C. 75
3. Kết quả và thảo luận
a) Tr
ng ch a kh màng chorion
b) Tr
ng ã kh màng chorion
không th
ể đếm được (Hình 2.7). Tiếp đến là thời kỳ phôi vị với ba giai đoạn: thời kỳ
đầu phôi vị, giữa phôi vị và cuối phôi vị. Thời kỳ đầu phôi vị (4 giờ sau thụ tinh) với đĩa
phôi trùm xu
ống 1/2 khối noãn hoàng, xuất hiện vòng phôi (Hình 2.8). 4 giờ 40 phút
sau th
ụ tinh, phôi phát triển chuyển sang thời kỳ giữa phôi vị, đĩa phôi trùm xuống 2/3
kh
ối noãn hoàng, xuất hiện phôi thuẫn (Hình 2.9). Thời kỳ cuối phôi vị, 5 giờ 35 phút
sau th
ụ tinh. Lúc này đĩa phôi trùm xuống 4/5 khối noãn hoàng (Hình 2.10). Đến 7 giờ
30 phút sau th
ụ tinh, quan sát thấy ở phía lưng phôi thai có tấm thần kinh nổi lên. Giai
đoạn này được gọi là thời kỳ phôi thần kinh (Hình 2.11). Sau thời kỳ phôi thần kinh là
th
ời kỳ bọc mắt, quan sát được vào lúc 11 giờ 15 phút sau thụ tinh. Dễ dàng phát hiện
th
ấy sự xuất hiện của một tổ chức mới là bọc mắt. Sau đó, mầm đuôi của phôi hình
Màng chorion 76
thành, có thể thấy rõ các đốt thân, 12 giờ 10 phút sau thụ tinh (Hình 2.13). Tiếp theo
th
ời kỳ mầm đuôi là thời kỳ vây đuôi (13 giờ 55 phút sau thụ tinh). Đặc điểm của giai
đoạn này là vây đuôi xuất hiện, thân kéo dài (Hình 2.14). Đến 15 giờ 5 phút sau thụ tinh,
quan sát phôi
ở giai đoạn này thấy cơ bắt đầu co duỗi, đuôi dài thêm (thời kỳ cơ hiệu
ứng). Thời kỳ tim đập, 18 giờ 25 phút sau thụ tinh, tim bắt đầu co bóp, rung động một
ế bào, trứng tám tế bào, trứng 32 tế bào, trứng nhiều tế bào, thời kỳ phôi nang, thời kỳ
đầu phôi vị, thời kỳ giữa phôi vị, thời kỳ cuối phôi vị, thời kỳ phôi thần kinh, thời kỳ
b
ọc mắt, thời kỳ mầm đuôi, thời kỳ vây đuôi, thời kỳ cơ hiệu ứng, thời kỳ tim đập và
th
ời kỳ nở. 77
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 2.6
Hình 2.7
Hình 2.8
Hình 2.9
ph m Hà N i, 2001.
2. Tr
n Qu c Dung, Quy n ình Thi, Nguy n Th Di u Thuý, Nguy n V n C ng, ng
H
u Lanh, Tinh s ch và ánh giá s b gen hormone sinh tr ng ng i chuy n vào
cá vàng và cá ch
ch, T p chí Di truy n h c và ng d ng S 2, (1999), 39-44.
3. Tr
n Qu c Dung, V V n Di n, Nguy n Kim , Quy n ình Thi, Nguy n Th Di u
Thuý, Nguy
n V n C ng, ng H u Lanh, T o cá ch ch mang gen hormone sinh
tr
ng ng i, T p chí Sinh h c 21(3), (1999), 24-28.
4. Nguy
n V n C ng, V V n Di n, Nguy n Kim , Nguy n Th Di u Thuý, Quy n
ình Thi, Tr n Qu c Dung, T o cá chuy n gen hormone sinh tr ng ng i. Báo cáo
khoa h
c. K y u H i ngh Công ngh sinh h c toàn qu c 9-10/12/1999, NXB Khoa
h
c và K thu t, Hà N i, (1999), 1429-1437.
Vây uôi
M m
uôi 79
5. Nguy n Kim , Nguy n V n C ng, Nguy n Th Di u Thuý, Tr n Qu c Dung, K t
qu
nghiên c u kh màng chorion c a phôi giai o n m t t bào chu n b cho k thu t
mature by injection of carp pituitary. The embryos at one-cell stage obtained by artificial
fertilization were used for microinjection. Before microinjection, the chorion membranes of the
fertilized eggs were eliminated by tripsin. After microinjected with human growth hormone gene
(hGH), the eggs were incubated in Holtfreter solution with 100% air saturation at 27 - 28ºC.
The description of embryonic development of the loach transferred hGH gene was based on
morphological and physiological features that can be readily observed under the inverted
microscope in the living embryo. The results show that the embryonic development of the loach
includes the following stages: unfertilized ovum, one-celled egg, two-celled egg, four-celled egg,
thirty two-celled egg, multiple-celled egg, balstula, early gastrula, intermediate gastrula, late 80
gastrula, formation auditory placodes, formation of optic vesicles, development of dermal fin
rays in the caudal fin, effected muscle, heart beat and hatching.
Key words: embryonic development, human growth hormone gene, microinjection,
Misgurnus anguillicaudatus.