1
cng mụn Cụng ngh sinh hc.
Cõu 1: C s phõn loi cụng ngh sinh hc, phõn tớch vai trũ ca Cụng
ng AND trong CNSH hin i. Liờn h thc t ng dng CNSH VN.
Cụng ngh sinh hc cú th hiu mt cỏch n gin l cụng ngh s dng cỏc
c th sng sn xut cỏc sn phm hu ớch phc v con ngi.
ĐN1: CNSH có thể hiểu đơn giản là công nghệ sử dụng các quá trình
sinh học của các tế bào vi sinh vật, động vật và thực vật tạo ra th ơng phẩm
phục vụ lợi ích con ngời
ĐN2: CNSH là quá trình sản xuất ở quy mô công nghiệp có sự tham gia
của các tác nhân sinh học (ở mức độ cơ thể, tế bào, dới tế bào) dựa trên các
thành tựu nổi bật của nhiều bộ môn khoa học, phục vụ cho việc tăng của cải
vật chất của xã hội và bảo vệ lợi ích của con ngời
ĐN3: Công nghệ sinh học là ngành khoa học sử dụng các cơ thể, hệ
thống hoặc quá trình sinh học để sản xuất công nghiệp các sản phẩm
Ngi ta phõn CNSH ra hai loi: CNSH mi (new biotechnology) v CNSH
c in (classical biotechnology). Cụng ngh sinh hc c in cú th coi l CNSH
xut hin trong lch s loi ngi rt sm, cú th cỏch õy 5.000-8.000 nm, thm
chớ 10.000 nm. Trong kinh thỏnh cng ó núi n qui trỡnh lm gim, lm ru
nho, lm da, n nay chỳng ta vn cũn s dng qui trỡnh ú. Cụng ngh sinh hc
mi xut hin khi k thut di truyn ra i. Theo quan im hin i, cỏc tỏc nhõn
sinh hc tham gia vo quỏ trỡnh sn xut trờn l nhng ging sinh vt mi hoc
cỏc sn phm ca chỳng c to ra bng k thut di truyn hin i (cụng ngh
gen). T nh ngha cụ ng ny cú th thy: Cụng ngh sinh hc khụng phi l
mt b mụn khoa hc nh toỏn, lý, hoỏ, sinh hc phõn t... m l mt phm trự sn
xut. Cụng ngh sinh hc khụng ch to ra thờm ca ci vt cht, m cũn hng vo
vic bo v v tng cng cht lng cuc sng con ngi. Thc t, cụng ngh sinh
hc mang tớnh ng dng, tuy nhiờn hng lot k thut ca cụng ngh sinh hc ang
l nhng cụng c sc bộn nghiờn cu khoa hc sinh hc v lm sỏng t cỏc c
2
chế của các hiện tượng sống ở mức phân tử. Ở nước ta, theo Nghị định số 18/CP
- Công nghệ sinh học vi sinh vật (Microbial Biotechnology)
- Công nghệ sinh học enzyme hay công nghệ enzyme (Enzyme
Biotechnology)
Gần đây, đối với các tác nhân sinh học dưới tế bào còn hình thành khái niệm
công nghệ protein (Protein Engineering) và công nghệ gen (Gen Engineering).
Mặt khác, tùy vào đối tượng phục vụ của công nghệ sinh học, có thể phân ra
các lĩnh vực công nghệ sinh học khác nhau như:
- Công nghệ sinh học nông nghiệp (Biotechnology in Agriculture)
- Công nghệ sinh học chế biến thực phẩm (Biotecnology in Food Processing)
- Công nghệ sinh học y dược (Biotechnology in Medicine-Pharmaceutics)
- Công nghệ sinh học môi trường (Environmental Biotechnology)
- Công nghệ sinh học vật liệu (Material Biotechnology)
- Công nghệ sinh học hóa học (Biotechnology in Chemical Production)
- Công nghệ sinh học năng lượng (Biotechnology in Energy Production)...
. Vị trí của công nghệ gen trong công nghệ sinh học
Công nghệ gen là một mũi nhọn của công nghệ sinh học. Năm 1972-1973 kỹ
thuật gen ra đời, mở đầu cho một giai đoạn mới của cuộc cách mạng công nghệ sinh
học. Con người đã có khả năng vượt giới hạn tiến hoá, có thể chuyển các gen từ một
loài này sang một loài khác, điều mà không thể thực hiện được bằng con đường
chọn lọc tự nhiên. Đến nay người ta đã giải mã bộ gen của mhiều sinh vật như bộ
gen của vi khuẩn E. coli, của nhiều virus, của giun tròn, của cây lúa và đến năm
2003 về cơ bản đã giải mã được bộ gen người. Trên cơ sở kỹ thuật gen các nhà
khoa học đã tạo ra nhiều giống cây trồng có những đặc tính ưu việt như cây chống
chịu hạn, chịu mặn, cây có năng suất cao góp phần là tăng giá trị kinh tế cho xã hội.
Nhiều chủng vi sinh vật mới có khả năng tổng hợp enzym cao được tạo ra bằng
công nghệ gen đã được sử dụng trong công nghiệp. Sự hiểu biết một cách chi tiết về
cấu tạo và vận hành của bộ gen cho phép con người có khả năng can thiệp một cách
chính xác vào các quá trình sống để phục vụ lợi ích của mình. Những thành tựu của
4
công nghệ gen luôn gắn với ứng dụng thực tiễn nhằm phục vụ lợi ích của con
Đến năm 1992 số GMC đã tăng lên đến 675 loại. Trong vòng 12 năm (1987-1999)
riêng Hoa Kỳ đã đưa vào thí nghiệm đồng ruộng 4779 loại GMC (!). Diện tích gieo
trồng GMC trên thế giới vào năm 1995 la 1,2 triệu ha, năm 1996 là 2,84 triệu ha,
năm 1997 là 12,55 triệu ha, năm 1998 là 27,80 triệu ha, năm 1999 là 39,9 triệu ha.
Trong tổng số diện tích gieo trồng GMC (1998) thì Hoa Kỳ chiếm 72,8%,
Argentina- 15,3%; Canađa- 9,9%; Trung Quốc- 0,7%; Australia- o,4%; Mexico-
0,4%; các nước khác- 0,5%. Trong các loại GMC thì đậu tương chiếm 51,7%, ngô-
30,1%; bông- 9,1%; cải dầu- 8,7%; khoai tây- 0,3%. Về đặc tính chuyển gen thì chủ
yếu nhằm mục tiêu đề kháng với thuốc trừ cỏ- 71,0%; đề kháng với sâu hại- 27,6%;
đề kháng với cả hai- 1,1%; chỉ có 0,3% là nhằm mục tiêu nâng cao chất lượng sản
phẩm. Các nước hiện có cách nhìn không thống nhất về GMC. Hoa Kỳ mở rộng rất
nhanh chủng loại và diện tích gieo trồng GMC. Trung Quốc thận trọng hơn nhưng
riêng loại bông kháng sâu hại cũng đã được đưa ra diện tích tới 5 triệu mẫu TQ (15
mẫu TQ = 1ha). Nhiều nước Châu Âu chống lại chủ trương phát triển các loại
GMC. Cũng có thể còn do có cả các lý do cạnh tranh thị trường. Việt Nam chủ
trương tôn trọng các quy ước quốc tế về an toàn sinh học nhưng mặt khác cũng cần
đẩy mạnh các nghiên cứu và ứng dụng trong phạm vi có thể kiểm soát được.
Nhiều công trình nghiên cứu của công nghệ sinh học đã được ứng dụng
thành công trong y dược, đặc biệt là trong sản xuất thuốc và trong chuẩn đoán bệnh.
Phạm vi ứng dụng của kháng thể đơn dòng trong ngành y tế ngày càng tăng như
phân tích miễn dịch, định vị các khối u, phát hiện một số protein có liên quan đến sự
hình thành khối u, xác định sự có mặt của các loại vi khuẩn khác nhau, ... giúp cho
các bác sĩ xác định bệnh một cách nhanh chóng và chính xác. Kháng thể đơn dòng
là tập hợp các phân tử kháng thể đồng nhất về mặt cấu trúc và tính chất. Kháng thể
đơn dòng được tạo ra bằng cách cho lai tế bào lympho trong hệ miễn dịch của động
vật hoặc của người với tế bào ung thư. Một số thể lai có khả năng tạo ra kháng thể
đặc hiệu đối với kháng nguyên. Chọn các thể lai đó nhân lên và sản xuất kháng thể
đơn dòng. Các tế bào lai có khả năng tăng sinh vĩnh viễn trong môi trường nuôi cấy
6
- tớnh cht ny nhn c t t bo ung th. Nh cụng ngh s dng DNA tỏi t