LỜI MỞ ĐẦU
Ngay nay, trên thế giới, sự phát triển mạnh mẽ của Công nghệ sinh học đã tạo ra
nhiều nhiều loại cây trồng, vật nuôi mang nhiều đặc tính vượt trội hơn các giống truyền
thống cả về năng suất và phẩm chất.
Một mặt dân số thế giới đang ngày càng tăng nhanh, mặt khác con người có yêu
cầu ngày càng cao về thực phẩm, vì vậy những tiến bộ vượt bậc này đã mang lại lợi ích
to lớn về kinh tế cho các nước phát triển và sản xuất đủ lương thực cho các nước nghèo
góp phần đảm bảo an ninh lương thực trên thế giới.
Trong đề tài này tôi giới thiệu phương pháp và kỹ thuật di truyển tạo ra một số
loại cây chuyển gen được ứng dụng trong thực phẩm trên thế giới và ở Việt Nam.
Tôi xin chân thành cảm ơn T.S Nguyễn Thúy Hương đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong
quá trình hoàn thành đề tài này.
1
MỤC LỤC
2
DANH MỤC BẢNG
3
4
Chương 1: Lịch sử ra đời và phát triển của thực phẩm chuyển gen
CHƯƠNG 1:LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA
THỰC PHẨM CHUYỂN GEN
1.1 Giới thiệu:
Dân số thế giới ngày càng tăng nhanh, đặc biệt là ở các nước nghèo. Vì vậy, yêu
cầu đặt ra là cần phải sản xuất đủ về lương thực để đảm bảo cuộc sống. Cây trồng
truyền thống không giải quyết được vấn đề này. Do đó, ngành công ngh
ệ
g
e
n dựa trên
những thành tựu khoa học đã tạo ra s
i

i,… )
năng xuất cao, đ
ả
m b
ả
o
a
n n
i
nh
lươ
ng
t
h
ực
v
à
đ
a
d
ạ
ng s
ả
n phẩm
t
h
ực
phẩm phụ
c
vụ

n g
e
n (h
a
y gọ
i

tắt

là

t
h
ực
phẩm
c
huy
ể
n g
e
n) với sự đa dạng và nhiều đặc tính tốt như:
cà

c
hu
a

c
huy
ể

huy
ể
n g
e
n
c
ó kh
ả
n
ă
ng
tạ
o r
a
mộ
t
lượ
ng fo
late
đ
á
p nhu
cầ
u
c
ủ
a

cơ


đ
a
ng ph
át
t
r
iể
n
:

l
ú
a

c
huy
ể
n g
e
n
Bt

c
ó kh
ả
n
ă
ng kh
á
ng

n g
e
n
c
h
ị
u h
ạ
n…
Nh
ư
v
ậ
y, không
c
h
ỉ
m
a
ng
lại

lợi

íc
h
t
r
ước
m

các

câ
y
t
rồng, v
ật
nuô
i
v
à

các

l
o
ại

t
h
ực
phẩm
c
huy
ể
n g
e
n đ
á
p

iả
m b
ớt
v
iệc
đ
ưa

các

c
h
ất
độ
c
h
ại
v
à
o đ
ất
, n
ước
, không kh
í
… góp
ph
ầ
n h
ạ

iê
n
cứ
u v
ề

c
huy
ể
n g
e
n động
t
h
ực
v
ật
v
ới
mụ
c
đ
íc
h
tạ
o
các
s
ả
n phẩm

ho đ
ế
n h
iệ
n n
a
y
t
r
ê
n
t
h
ị

t
r
ườ
ng h
ầ
u h
ết

các

t
h
ực
phẩm chuy
ể

ó bộ g
e
n
lớ
n ph
ức

tạ
p
v
à

cơ

c
h
ế
đ
iề
u hò
a
b
iể
u h
iệ
n g
e
n
c
h


từ

t
h
ực
v
ật.
5
Chương 1: Lịch sử ra đời và phát triển của thực phẩm chuyển gen
N
ă
m 1984, b
iế
n n
ạ
p vào
tế
b
à
o
t
r
ầ
n (pro
t
op
la
s
t

ph
â
n g
iải
b
ằ
ng
e
n
z
ym
e

tạ
o r
a

tế
b
à
o
t
r
ầ
n. S
a
u đó nh
ờ
po
l

n DNA
ngo
ại

lai
đ
ược
đ
ưa
v
à
o
tế
b
à
o
t
r
ầ
n (
c
huy
ể
n g
e
n
c
h
ị
u

ược
s
ử
dụng. Ở đ
â
y,
tế
b
à
o
t
h
ực
v
ật
đ
ược
b
ắ
n ph
á
b
ằ
ng
các
h
ạt
v
à
ng ho

t
h
à
nh
c
ông đ
ã

ở

các

câ
y mộ
t

lá
m
ầ
m qu
a
n
t
rọng
nh
ư

l
ú
a

ã
hó
a
các
kh
á
ng
t
h
ể
v
à
o
t
h
ực
v
ật
, m
à
ng
ười

ta

c
òn
tạ
o n
ê

à
n
t
o
à
n m
ới
m
ẽ

c
ho v
iệc
s
ả
n xu
ất
v
acci
n
e
v
à

cả
kh
ả
n
ă
ng

n
ở
Mỹ. Đó
là

cà
c
hu
a
F
la
vrS
a
vr™ m
a
ng g
e
n
c
h
í
n
c
h
ậ
m
lầ
n đ
ầ
u

họ
c
Nh
ật
v
à
Mỹ đ
ã

c
ùng ngh
iê
n
cứ
u
c
huy
ể
n đổ
i
g
e
n
từ

câ
y b
ắ
p
s

Chuyển khả năng tạo nốt sần từ cây họ đậu sang cây lúa.
Đưa vi khuẩn cố định đạm vào cây lúa.
Chuyển gen cố định đạm vào cây lúa.
Ngo
ài
r
a,

các
h
ướ
ng ngh
iê
n
cứ
u v
ề
kh
á
ng b
ệ
nh
c
ủ
a

câ
y
l
ú

iê
n
cứ
u v
à
đ
ạt
đ
ược
nh
ữ
ng
t
h
à
nh
c
ông nh
ất
đ
ị
nh.
H
iệ
n n
a
y đ
ã

c

ú
a
, kho
ai

tâ
y, đ
ậ
u
tươ
ng
c
huy
ể
n g
e
n
Bt
kh
á
ng s
â
u b
ệ
nh, đ
ậ
u
tươ
ng
c

iới
Hình 1.1 Diện tích cây trông CNSH thế giới (1996-2007) [16]
Từ
n
ă
m 1996 đ
ế
n n
ă
m 2007, s
a
u 12 n
ă
m đ
ược
đ
ưa
v
à
o
ca
nh
tác
đ
ại

t
r
à
, m

rồng ng
à
y
cà
ng
nh
iề
u
t
r
ê
n
t
o
à
n
t
h
ế
g
iới và tiếp tục được mở rộng
. Năm 2007 diện tích đất canh tác cây
công nghệ sinh học lên tới 114.3 triệu ha. Cây trồng công nghệ sinh học đã mang lại
nhiều lợi ích về kinh tế và môi trường cho nông dân ở cả các nước công nghiệp cũng
như các nước đang phát triển, hàng triệu người nông dân nghèo được hưởng những lợi
ích từ những phúc lợi xã hội và nhân đạo, góp phần giúp họ xóa bỏ nghèo đói.
Bảng
1.1

Diện


nghệ
sinh

học
Cây

trồng

công

nghệ

sinh

học
có

thể

dùng

trong

thực

phẩm
1
USA* 57.7
Đậu


tương,

ngô,

bông Đậu

tương,

ngô
3 Brazil* 15.0 Đậu

tương,

bông Đậu

tương
4 Canada* 7.0 Cải

canola,

ngô,

đậu

tương Ngô,

đậu

tương


hạt

tiêu.
7 Paraguay* 2.6 Đậu

tương Đậu

tương
7
Chương 1: Lịch sử ra đời và phát triển của thực phẩm chuyển gen
8
South
Africa*
1.8 Ngô,

đậu

tương,

bông Ngô,

đậu

tương
9 Uruguay* 0.5 Đậu

tương,

ngô Ngô,


đậu

tương
16 France <0.1 Ngô Ngô
17 Honduras <0.1 Ngô Ngô
18
Czech
Republic
<0.1 Ngô Ngô
19 Portugal <0.1 Ngô Ngô
20 Germany <0.1 Ngô Ngô
21 Slovakia <0.1 Ngô Ngô
22 Romania <0.1 Ngô Ngô
23 Poland <0.1 Ngô Ngô
(*): 13 nước được coi là có diện tích trồng lớn, từ 50,000 ha trở lên.
Năm 2007, đã có 23 quốc gia canh tác cây trồng công nghệ sinh học, bao gồm 12 nước
đang phát triển và 11 nước công nghiệp
Đáng chú ý là 8 nước đầu tiên trong danh sách trên, mỗi nước đều có diện tích trồng cây
công nghệ sinh học trên 1 triệu ha .
Năm 2007, Hoa Kỳ, Argentina, Brazil, Canada, Ấn Độ, Trung Quốc tiếp tục là các nước
đưa cây trồng công nghệ sinh học vào canh tác nhiều nhất. Hoa Kỳ vẫn dẫn đầu thế giới với
57.7 triệu ha (chiếm 50% diện tích đất trồng cây công nghệ sinh học trên thế giới).
Đậu tương công nghệ sinh học tiếp tục là cây trồng chủ đạo trong năm 2007, chiếm diện
tích 58.6 triệu ha (chiếm 57% diện tích đất trồng cây công nghệ sinh học), tiếp theo là diện tích
trồng ngô (35.2 triệu ha, chiếm 25%), bông (15 triệu ha, chiếm 13%) và cải canola (5.5 triệu ha,
chiếm 5% diện tích đất trồng cây công nghệ sinh học trên toàn cầu).
Trong số các cây trồng công nghệ sinh học được đưa vào thương mại hóa từ năm 1996
đến năm 2007 tính trạng kháng thuốc diệt cỏ vẫn là tính trạng nổi trội.
Trong 12 năm vừa qua, các nhà khoa học đã nỗ lực tạo ra giống cây trồng mang

g
e
n, V
iệt
N
a
m
ta

c
òn r
ất
non
t
r
ẻ

c
h
ỉ
m
ới
b
ắt
đ
ầ
u ngh
iê
n
cứ

.
Các

câ
y
t
rồng
c
huy
ể
n g
e
n
ở
n
ước

ta

c
h
ỉ
n
ằ
m
t
rong khuôn khổ ngh
iê
n
cứ

số ngh
iê
n
cứ
u đ
ã
đ
ược
V
iệt
N
a
m
tiế
n
h
à
nh
:

Tạ
o mộ
t
số dòng
l
ú
a
m
a
ng g

g
e
n n
à
y đ
ế
n
t
h
ế
h
ệ

t
h
ứ
h
ai
(V
iệ
n s
i
nh họ
c
nh
iệt
đ
ới

T

ai
g
i
ống
l
ú
a
t
h
ơ
m b
ằ
ng ph
ươ
ng ph
á
p b
ắ
n g
e
n (V
iệ
n S
i
nh họ
c
nh
iệt
đ
ới

à
ng h
ươ
ng
c
h
ợ
đ
à
o kh
á
ng
ca
o đố
i
v
ới
s
â
u đụ
c

t
h
â
n
b
ằ
ng ph
ươ

,
T
P.H
C
M, V
iệ
n ngh
iê
n
cứ
u
L
ú
a
Quố
c

tế
- I
RR
I, Ph
ili
pp
i
n
e
s).

Tạ
o g

Bằ
ng
Sông
Cử
u
L
ong).
Bước đầu nghiên cứu chuyển gen vào một số cây họ đậu nhờ Agrobacterium
tumefaciens (Viện sinh học nhiệt đới TP.HCM) [28].
T
rong
tươ
ng
lai
, V
iệt
N
a
m
c
ó
t
h
ể
s
ẽ
đ
ưa

câ

á
ng m
ừ
ng
c
ho n
ề
n nông ngh
iệ
p n
ước

ta.
9
Chương 2: Thực phẩm chuyển gen có nguồn gốc từ thực vật
CHƯƠNG 2:THỰC PHẨM CHUYỂN GEN CÓ NGUỒN
GỐC TỪ THỰC VẬT
2.1 Định nghĩa
S
i
nh v
ật
b
iế
n đổ
i
g
e
n (GMO - G
e

là
mộ
t

t
rong nh
ữ
ng nhóm s
ả
n phẩm
c
h
í
nh
c
ủ
a

c
ông ngh
ệ
s
i
nh họ
c
h
iệ
n đ
ại
, đ

m
ới
v
à
o bộ g
e
n
c
ủ
a
s
i
nh v
ật
nh
ậ
n. Qu
á

t
r
ì
nh
c
h
ỉ
nh s
ửa
n
à

ng
ữ
s
i
nh v
ật
b
iế
n đổ
i
g
e
n
c
òn đ
ược
gọ
i
s
i
nh v
ật
b
iế
n đổ
i
d
i
t
ruy

ực
phẩm
c
huy
ể
n g
e
n (GMF - G
e
n
eticall
y Mod
i
f
ie
d Food)
là

t
h
ực
phẩm đ
ược
tạ
o r
a

từ

các

húng [2].
2.2. Những đặc tính mới của thực phẩm chuyển gen
2.2.1. Tăng tính kháng và thích nghi với môi trường
2.2.1.1. Kháng thuốc diệt cỏ
Trong sản xuất nông nghiệp có tính chuyên môn hóa cao thì việc sử dụng các loại
thuốc diệt cỏ dại là điều rất cần thiết nhằm đảm bảo năng suất cây trồng. Tuy nhiên, việc
lạm dụng một số thuốc diệt cỏ có độc tính cao đã và đang gây ra các hậu quả
nghiêm trọng đối với môi trường, hệ sinh thái và sức khỏe con người. Gần đây, người ta
đã tổng hợp được một số hợp chất chỉ tồn tại trong tự nhiên một thời gian ngắn nên làm
giảm ảnh hưởng của thuốc đối với quần thể sinh vật trong đất, nhưng lại tiêu diệt toàn
bộ cây cối. Các hợp chất này được gọi là thuốc diệt cỏ không chọn lọc. Các cây trồng
được chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ không chọn lọc này có khả năng sống sót khi bị
phun xịt. Nhờ vậy, ta có thể tiếp hành phun xịt các loại thuốc này (với liều lượng cho
phép) để diệt cỏ mà không lo ngại ảnh hưởng đến cây trồng. Hai loại thuốc diệt cỏ
không chọn lọc thường sử dụng là: - Glyphosate (Round upR): Làm ngừng hoạt động
enzyme EPSP synthase (5-enol-pyruvylshikimate-3-phosphate synythase) và qua đó kìm
hãm sự tổng hợp các
a
m
i
no
aci
d
t
h
ơ
m.
E
n
z

ười
. Phosph
i
no
t
r
ici
n
(PP
T
)
c
òn gọ
i

là

Ba
s
ta:
PP
T

c
ó
cấ
u
t
rú
c

n
z
ym
e
g
l
u
ta
m
i
n
e
syn
t
h
a
s
e

ở

cả

t
h
ực
v
ật
b
ật

ụ NH
3

g
â
y độ
c [3].
Ưu đ
iể
m
c
ủ
a
h
ai

l
o
ại

t
huố
c
d
iệt

c
ỏ n
à
y

g
ia
n b
á
n hủy
c
ủ
a

Ba
s
ta

t
rong đ
ất

c
h
ỉ
10 ng
à
y v
à

R
ound
upR
từ
3 đ


ta

cầ
n nh
ữ
ng g
e
n kh
á
ng
m
ã
hó
a

c
ho pro
tei
n, nh
ữ
ng pro
tei
n n
à
y ho
ặc

là
m b


t
huố
c

t
rong
tế
b
à
o,
là
m
t
huố
c
không
c
òn g
â
y h
ại
.
Tí
nh kh
á
ng
không
c
họn


tâ
y, ngô, đ
ậ
u
tươ
ng,
t
huố
c

lá
v
à

l
ú
a
mì.
Kh
á
ng
t
huố
c
d
iệt

c
ỏ nh


t
h
ực
v
ật
b
iế
n đổ
i
g
e
n. Đ
iề
u n
à
y
c
ó nh
iề
u nguy
ê
n nh
â
n
:

T
h
ứ

đ
ơ
n g
iả
n.

T
h
ứ
h
ai
,
c
ỏ d
ại

là
mộ
t
v
ấ
n đ
ề

lớ
n nh
ất

t
rong nông ngh

ất

t
r
ước

t
hu ho
ạc
h g
â
y r
a
b
ởi

các

l
o
ại
s
â
u ph
á
ho
ại

là
mộ


ở

các
n
ước
nh
iệt
đ
ới

c
ó nh
iệt
độ
ca
o, Nồng độ
lớ
n,
t
h
íc
h h
ợ
p
c
ho s
ự
ph
át

t
ố δ (δ-
e
ndo
t
ox
i
n) h
a
y
c
òn gọ
i

là

ti
nh
t
h
ể
độ
c
.
Độ
c

t
ố
ta

ại
độ
c

t
ố d
ạ
ng
ti
nh
t
h
ể
đ
ược
tạ
o r
a

t
rong
cơ

t
h
ể

B
.
t

n
c
h
ất

là
pro
tei
n,
c
h
iế
m kho
ả
ng 30%
t
o
à
n bộ khố
i

lượ
ng
tế
b
à
o. Ng
ười

ta

t
h
à
nh độ
c

t
ố
t
h
ực
s
ự
kh
i

c
ó m
ặt

t
rong ruộ
t

c
ủ
a
mộ
t
số

tiê
u hó
a
c
ủ
a
s
â
u g
â
y h
ại
. Kh
i
đ
ườ
ng ruộ
t
b
ị

tê

liệt
b
ởi

ti
nh
t

t
h
ườ
ng
là
m
c
h
ết

các

ấ
u
t
rùng
t
huộ
c
bộ
cá
nh v
ả
y. không g
â
y độ
c

c
ho

c
ó h
ai
y
ế
u
t
ố
tạ
o r
a

tí
nh độ
c
v
ới

c
ôn
t
rùng
:
pH
c
ủ
a
đ
ườ
ng ruộ

8.9). Kh
i
pH
ở
g
iá

t
r
ị
n
à
y,
ti
nh
t
h
ể
b
ị
v
ỡ
v
à
g
â
y nh
iễ
m độ
c

t
,
các

e
n
z
ym
e
n
à
y
c
huy
ể
n
tiề
n độ
c

t
ố
c
ủ
a

ti
nh
t
h

u
tạ
o r
a

các

l
o
ại
δ-
e
ndo
t
ox
i
n kh
ác
nh
a
u
c
ó
tác
dụng g
â
y độ
c
v
ới

n g
e
n kh
á
ng
c
ôn
t
rùng g
â
y h
ại
, g
e
n
tạ
o độ
c

t
ố
c
ủ
a

B
.
t
hur
i

n s
a
ng
c
ho
câ
y
t
rồng. G
e
n n
à
y đ
ược
đ
ưa
v
à
o
các

câ
y
t
rồng kh
ác
nh
a
u nh
ư

ươ
ng m
ại
b
iể
u h
iệ
n độ
c

t
ố
c
ủ
a

Βt
đ
ể

tạ
o r
a

tí
nh kh
á
ng đố
i
v

n g
e
n m
ã
hó
a
độ
c

t
ố δ-
e
ndo
t
ox
i
n
c
ho
câ
y
t
rồng đ
e
m
lại

lợi íc
h r
ất

â
u đ
ị
nh kỳ (g
iả
m
c
h
i
ph
i
v
ề
m
ặt
n
à
y),
n
ă
ng su
ất

tă
ng, g
iả
m
lượ
ng
t

o
t
h
ực
v
ật

c
huy
ể
n g
e
n kh
á
ng v
i
rus, ph
ươ
ng ph
á
p h
a
y dùng v
à
đ
ược
c
h
ứ
ng m

tei
n.
Ng
ười

ta
nh
ậ
n
t
h
ấ
y r
ằ
ng, v
i
rus ôn hò
a
kh
i
x
â
m nh
iễ
m v
à
o
t
h
ực

ái

tự
do, không h
ạ
n
c
h
ế
b
ởi
bộ g
e
n
R
NA
c
ủ
a
v
i
rus. Vỏ pro
tei
n
ở

t
r
ạ
ng

c
ủ
a
v
i
rus x
â
m nh
ậ
p v
à
o s
a
u. V
ì
v
ậ
y s
ự
b
iể
u h
iệ
n, s
a
o
c
h
é
p v


ức

c
h
ế
.
Lợi
dụng đ
iề
u n
à
y
các
nh
à
kho
a
họ
c
đ
ã
c
huy
ể
n
các
g
e
n m

pro
tei
n vỏ
tươ
ng
ứ
ng
ức

c
h
ế
s
ự
ph
át t
r
iể
n v
à
b
iể
u h
iệ
n b
ệ
nh
c
ủ
a

a
v
i
rus đốm vòng
c
ó kh
ả
n
ă
ng kh
á
ng
l
o
ại
v
i
rus n
à
y [3].
Hình 2.1 Đu đủ biến đổi gen có khả năng kháng virus gây bệnh đốm vòng
13
Chương 2: Thực phẩm chuyển gen có nguồn gốc từ thực vật
2.2.2. Nâng
c
ao
c
hất
l
ư

h
ức
n
ă
ng đố
i
v
ới

t
h
ực
v
ật
v
à
c
on ng
ười
. Ng
ười

ta

c
ó
t
h
ể


iể
u h
iệ
n nh
ữ
ng g
e
n m
ới
ho
ặc
b
ất
ho
ạt
nh
ữ
ng g
e
n h
iệ
n
c
ó.
V
í
dụ
:
ng
ười

n
ti
s
e
ns
e
c
ủ
a e
n
z
ym
e

t
ổng h
ợ
p
các
h
ạt

ti
nh bộ
t
d
ưới
s
ự
đ

ược

tạ
o r
a
b
ằ
ng
các
h n
à
y
c
h
ỉ

c
h
ứa
a
my
l
op
ecti
n m
à
không
c
ó
a

rboxy
l
. A
ci
d b
é
o
kh
ác
nh
a
u v
ề
độ d
ài

c
ủ
a

c
huỗ
i

ca
rbon v
à
độ b
ã
o hò

o.
C
ó
t
h
ể

t
h
a
y đổ
i

c
h
ất
b
é
o
t
h
e
o h
ai
h
ướ
ng s
a
u
:

h
ưa
b
ã
o hò
a
.

T
h
ứ
h
ai

là

tạ
o r
a
nh
ữ
ng
aci
d b
é
o
c
ó m
ạc
h


t
r
ị
.
V
í
dụ
:
mộ
t
g
e
n m
ã
hó
a

c
ho
e
n
z
ym
e

t
h
i
o


aci
d (
C
H
3
(
C
H
2
)
10
C
OO-),
t
hu
ậ
n
lợi

c
ho v
iệc
s
ả
n xu
ất
b
ơ
[15].

à
nh ph
ầ
n
a
m
i
no
aci
d
t
h
a
y đổ
i
r
ất
nh
iề
u
t
rong
t
h
ực
phẩm
t
h
ực
v

l
ys
i
n
e
, m
et
h
i
on
i
n
e
,
t
hr
e
on
i
n
e
v
à

t
ryp
t
oph
a
n…

tươ
ng ho
ặc
ngô m
a
ng g
e
n m
ã
hó
a

c
ho pro
tei
n g
ià
u nh
ữ
ng
a
m
i
no
aci
d
n
à
y.Mộ
t

ằ
ng
a
m
i
no
aci
d
t
ố
t
h
ơ
n (h
à
m
lượ
ng pro
tei
n
ca
o h
ơ
n)
c
ó
tê
n
là
Op

2.2.2.3.

Vitamin,

chất

khoáng

và

các

nguyên

tố

vi

lượng
T
h
ực
v
ật

là
nguồn
c
ung
cấ

B
12 v
à
D).
Các

t
h
ực
v
ật
kh
ác
nh
a
u
c
ó
lượ
ng v
ita
m
i
n v
à

c
h
ất
kho

ư
ng h
ầ
u nh
ư
không
c
h
ứa
v
ita
m
i
n A. N
ế
u
c
h
ỉ
s
ử
dụng g
ạ
o
t
rong
các
b
ữa


ẽ
d
ẫ
n đ
ế
n
các
b
ệ
nh v
ề
m
ắt
do
t
h
iế
u v
ita
m
i
n A V
ì
v
ậ
y mộ
t
dòng
l
ú

o r
a
nh
ữ
ng h
ạt
g
ạ
o
m
à
u v
à
ng đ
ược
gọ
i

là

“
g
ạ
o v
à
ng – Go
l
d
e
n r

n
e
– mộ
t

tiề
n
c
h
ất

c
ủ
a
v
ita
m
i
n
e
A. G
e
n n
à
y đ
ược
b
iể
u h
iệ

y g
iờ

c
ó m
à
u
v
à
ng
là
do
β
-
ca
ro
te
n
e
. 300g g
ạ
o n
à
y
c
h
ứa
đủ
lượ
ng

a
,
c
òn
c
ó nh
ữ
ng dòng
l
ú
a

c
huy
ể
n g
e
n g
ià
u v
ita
m
i
n
e

E
, s
ắt
đ

.
2.2.2.4.

Tăng

khả

năng

bảo

quản

và

hương

vị
Một ví dụ về khả năng này đó là cây cà chua. Đ
ặc
đ
iể
m
tự
nh
iê
n
c
ủ
a

câ
y s
ả
n s
i
nh r
a

e
n
z
ym
e
ph
â
n g
iải
t
h
à
nh
tế
b
à
o,
là
m
c
ho qu
ả

á
p
tạ
o dòng g
e
n (
a
n
ti
s
e
ns
e
-po
l
yg
alact
uron
a
s
e
)
e
n
z
ym
e
n
à
y không đ

n, s
a
u đó
cà

c
hu
a
s
ẽ

c
h
í
n
do
c
òn
c
ó nh
ữ
ng
e
n
z
ym
e
kh
ác
ph

ị

t
r
ườ
ng
đ
ược
gọ
i
v
ới

tê
n
là
F
la
vr S
a
vr. Ưu đ
iể
m đố
i
v
ới
ng
ười
s
ả

ới
ng
ười

tiê
u dùng
là

c
h
ất

lượ
ng
t
ố
t
h
ơ
n. Nh
ữ
ng
t
h
à
nh ph
ầ
n kh
ác
, v

2.2.2.5.

Vaccine

thực

phẩm
G
ầ
n đ
â
y,
các
nh
à
kho
a
họ
c
đ
ã

c
o
i

câ
y
t
rồng nh

acci
n
e

t
hông
t
h
ườ
ng đò
i
hỏ
i
ph
ải
đ
ược

lư
u g
iữ
t
rong mô
i

t
r
ườ
ng
lạ

t
r
iể
n. Mộ
t
ngh
iê
n
cứ
u g
ầ
n đ
â
y đ
ã

c
ông bố mộ
t
b
ước
độ
t
ph
á

t
rong
lĩ
nh v

ể
n g
e
n
c
h
ứa
v
acci
n
e
ng
ừa
v
iê
m g
a
n
B
.
L
o
ại
kho
ai

tâ
y n
à
y

Các
nh
à
ngh
iê
n
cứ
u hy vọng r
ằ
ng kh
i

ă
n
l
o
ại
kho
ai

tâ
y n
à
y,
c
h
ất
kh
á
ng nguy

Từ
đó,
cơ

t
h
ể
ng
ười
s
ẽ

tạ
o r
a

c
h
ất
m
iễ
n d
ịc
h
cá
t
h
ể
đố
i

t
h
ực
h
iệ
n
t
h
í
ngh
iệ
m
c
huy
ể
n g
e
n
cầ
n
c
hú ý mộ
t
số v
ấ
n
đ
ề
s
i

o
à
n bộ
tế
b
à
o đ
ề
u
t
h
ể
h
iệ
n
tí
nh
t
o
à
n n
ă
ng (
t
o
ti
po
te
n
c

e
n ngo
ại
lai
.

Câ
y b
iế
n n
ạ
p
c
h
ỉ

c
ó
t
h
ể

tái
s
i
nh
từ

các


à
o g
e
nom
e
.

T
h
à
nh ph
ầ
n
c
ủ
a

các
qu
ầ
n
t
h
ể

tế
b
à
o đ
ược

r
iể
n
c
ủ
a
mô v
à

cơ
qu
a
n.

T
h
à
nh
tế
b
à
o ng
ă
n
cả
n s
ự
x
â
m nh

ể
c
huy
ể
n g
e
n v
à
o
tế
b
à
o
c
ó
t
h
à
nh
cell
u
l
os
e

t
hông qu
a

A

c
huy
ể
n g
e
n b
ằ
ng xung đ
iệ
n, s
iê
u
â
m v
à
v
i
tiê
m.
Kh
ả
n
ă
ng x
â
m nh
ậ
p ổn đ
ị
nh

c
ủ
a
g
e
n.
Các
DNA (
t
r
ừ
v
i
rus) kh
i
x
â
m nh
ậ
p v
à
o g
e
nom
e

c
ủ
a


e
.
Các
DNA (
t
r
ừ
v
i
rus) không
c
huy
ể
n
từ

tế
b
à
o n
à
y s
a
ng
tế
b
à
o k
ia
, nó

t
r
ì
nh
c
huy
ể
n g
e
n
:
16
Chương 2: Thực phẩm chuyển gen có nguồn gốc từ thực vật
X
ác
đ
ị
nh g
e
n
liê
n qu
a
n đ
ế
n
tí
nh
t
r


t
h
ư
v
iệ
n
c
DNA ho
ặc

từ
t
h
ư
v
iệ
n g
e
nom
ic
DNA).
G
ắ
n g
e
n v
à
o v
ect

.
Tác
h
c
h
iết
DNA p
la
sm
i
d.
Biế
n n
ạ
p v
à
o mô ho
ặc

tế
b
à
o
t
h
ực
v
ật
b
ằ

p
t
r
ê
n mô
i

t
r
ườ
ng
c
họn
l
ọ
c
.
Tái
s
i
nh
câ
y b
iế
n n
ạ
p.
Ph
â
n

t
) v
à
đ
á
nh
g
iá
m
ức
độ b
iể
u h
iệ
n
c
ủ
a

c
húng (Nor
t
h
e
rn b
l
o
t
, W
e


t
h
ực
h
iệ
n s
ự
b
iế
n n
ạ
p
là

các

tế
b
à
o
t
h
ực
v
ật
r
iê
ng
lẽ

n g
e
n v
à
o
t
h
ực
v
ật
,
ta

c
ó
t
h
ể

c
h
ia

t
h
à
nh h
ai
nhóm ph
ươ

huy
ể
n g
e
n
t
r
ực
tiế
p
b
ằ
ng
các
hó
a

c
h
ất
v
à
dụng
c
ụ không qu
a
s
i
nh v
ật

t
h
ực
v
ật
qu
a

t
rung g
ia
n
c
ủ
a
v
i
khuẩn
A
groba
cte
r
i
um
t
um
ef
a
cie
ns (đ

-DNA) v
à
o bộ m
á
y d
i

t
ruy
ề
n
c
ủ
a

tế
b
à
o
t
h
ực
v
ật
, d
ẫ
n đ
ế
n rố
i

A
.
t
um
ef
a
cie
ns
là
v
i
khuẩn gr
a
m
â
m
t
rong đ
ất
m
a
ng độ
c

tí
nh.
A
.
t
um

ủ
a
nó v
à
o
tế
b
à
o
t
h
ực
v
ật
17
Chương 2: Thực phẩm chuyển gen có nguồn gốc từ thực vật
(nh
iề
u
l
o
ại

t
h
ực
v
ật
h
ạt

qu
a
đó
k
íc
h
t
h
íc
h
tạ
o khố
i
u (gọ
i

là

c
rown-g
al
). Nh
ữ
ng khố
i
u n
à
y
là
không g

ngưng tụ của một amino acid với một cetoacid hoặc một amino acid với đường. Octopin được
tạo nên từ amino acid là arginine và pyruvate, còn nopalin được tạo nên từ arginine và α-
cetoglutaraldehyd.
Octopin Nopalin
Hình

2.4.

Công

thức

cấu

tạo

của

opine

(octopin,

nopalin)
Việc gây ra khối u và tổng hợp opine liên quan với sự có mặt của một loại plasmid có kích
thước lớn là Ti-plasmid trong tế bào vi khuẩn A. tumefaciens.
a) T
i
-p
l
asm

ứ
ng
tạ
o khố
i
u) đ
ược

tì
m
t
h
ấ
y
t
rong
tất cả

các
dòng
A
.
t
um
ef
a
cie
ns g
â
y độ

um
ở
nh
iệt
độ d
ưới 30
0
C
. Qu
a
ngh
iê
n
cứ
u
c
ho
t
h
ấ
y
t
rong
Ti
- p
la
sm
i
d
c

ce
–
vi
r g
e
n)
liê
n qu
a
n đ
ế
n s
ự
h
ì
nh
t
h
à
nh khố
i
u, s
ự

tiế
p
h
ợ
p v
à

ó vùng đóng v
ai
18
Chương 2: Thực phẩm chuyển gen có nguồn gốc từ thực vật
t
rò ph
â
n g
iải
op
i
n
e
(vùng
T
-DNA
c
ó kh
ả
n
ă
ng
t
ổng h
ợ
p
l
o
ại
op

c
ung
cấ
p n
ă
ng
lượ
ng
c
ho
tế
b
à
o v
i
khuẩn).
Hình

2.5.

Sơ

đồ

gen

của

Ti-plasmid


-DNA n
à
y
c
ó k
íc
h
t
h
ước
kho
ả
ng
12-24 kb), đ
ược

c
huy
ể
n v
à
o
t
h
ực
v
ật
(
t
r

i
n,
c
y
t
ok
i
n
i
n, op
i
n
e
v
à

các
g
e
n
tạ
o khố
i
u.
T
rong
Ti
-
p
la

f
t
bord
e
r v
à
RB:
r
i
gh
t
bord
e
r).
Các
v
ai
n
à
y gồm mộ
t

t
r
ì
nh
tự

lặ
p

C
AGGA
T
A
T
A
T
A
T
NNNNNNG
T
NANN- 3’
V
ai
ph
ải
5’ -GG
C
AGGA
T
A
T
A
T
A
T
NNNNNNG
TA
A
A

T
-DNA
t
r
ê
n
Ti
-p
la
sm
i
d. N
là
mộ
t
nu
cle
o
ti
d
e
b
ất
kỳ
t
rong 4 nu
cle
o
ti
d

r
:
nằm ngoài vùng T-DNA (độ dài khoảng 25 kb), có khoảng 25 gen được
nhận biết trong 7 đơn vị phiên mã là vir A, vir B, vir C, vir D, vir E, vir F, vir G.
Những gen vir này giữ các vai trò như: nhận ra tế bào thực vật, tấn công vào tế bào
thực vật, cắt bỏ đoạn, chuyển gen và có lẽ có cả vai trò trong sự xâm nhập của T-DNA
19
Chương 2: Thực phẩm chuyển gen có nguồn gốc từ thực vật
vào tế bào ký chủ. Trong đó, vir A, B, D, G cần thiết cho việc tạo khối u; vir C, E ảnh
hưởng đến hiệu quả chuyển gen trên biên độ ký chủ [3].
b)
Cơ

c
h
ế
b
iế
n nạp T-D
NA

v
ào
tế
bào
ký

c
hủ
Để xảy ra quá trình biến nạp tế bào thực vật phải bị thương. Vì lúc này tế bào thực

c
hủ gồm 10 b
ước
nh
ư
s
a
u
:
(1) V
i
khuẩn nh
ậ
n r
a
v
à

tấ
n
c
ông v
à
o
tế
b
à
o ký
c
hủ.

ng v
ới
s
ả
n phẩm
c
ủ
a
h
ệ t
hống
tí
n h
iệ
u k
é
p (v
i
r A v
à
G).
(3) Vùng g
e
n
vi
r đ
ược
ho
ạt
hó

p pro
tei
n
c
ủ
a

v
i
r D1,D2.
(5)
Bả
n s
a
o n
à
y k
ết
h
ợ
p v
ới
pro
tei
n
c
ủ
a
v
i

i
r kh
ác
đ
i
v
à
o
tế
b
à
o
c
h
ất

c
ủ
a

tế
b
à
o ký
c
hủ
t
hông qu
a
k

r
E
, rồ
i
đ
i
v
à
o
tế
b
à
o
c
h
ất
c
ủ
a

tế
b
à
o ký
c
hủ. Pro
tei
n
c
ủ

ả
o v
ệ
s
ợi

T
-DNA không b
ị
ph
â
n
cắt
b
ởi

các

e
n
z
ym
e

e
xonu
clea
s
e
.

â
n,
T
-DNA x
ác
đ
ị
nh đ
iể
m đ
ể
x
e
n v
à
o.
20
Chương 2: Thực phẩm chuyển gen có nguồn gốc từ thực vật
(9)
T
-DNA
tác
h r
a
khỏ
i

các
pro
tei

iê
n.
Hình 2.6 Các bước biến nạp T-DNA vào kí chủ [12]
c
) Ứng dụng
vi

k
huẩn
A
groba
cte
r
i
um
t
um
ef
a
cie
ns
t
rong
c
hu
yể
n g
e
n
t

ại

ở

câ
y h
ai

lá
m
ầ
m, v
ì
v
ậ
y ng
ười

ta

c
ho
r
ằ
ng
c
húng
c
h
ỉ

n đ
â
y,
nh
iề
u
tác
g
iả
đ
ã

c
h
ứ
ng m
i
nh kh
i
nh
iễ
m v
i
khuẩn
A
groba
cte
r
i
um,

t
h
ể
kh
ai

t
h
ác
v
iệc

c
huy
ể
n g
e
n
c
ủ
a

A
groba
cte
r
i
um
ở
câ

ectơ

tự
nh
iê
n nh
ư
ng
c
húng
lại

c
ó
nh
ược
đ
iể
m so v
ới
v
ectơ
nh
â
n dòng
:
S
ự
s
ả

y
t
rong
mô
i

t
r
ườ
ng) ng
ă
n
cả
n
c
húng
tái
s
i
nh
t
h
à
nh
câ
y
t
r
ưở
ng


t
h
a
m g
ia

t
ổng h
ợ
p
a
ux
i
n v
à

c
y
t
ok
i
n
i
n
cầ
n ph
ải
đ
ược

e

t
h
a
m g
ia

t
ổng h
ợ
p op
i
n
e
không
c
ó v
ai

t
rò đố
i
v
ới
kỹ
t
hu
ật


a
o n
ă
ng
lượ
ng v
à
o v
iệc

t
ổng h
ợ
p op
i
n
e
. Do đó,
các
g
e
n n
à
y ph
ải

l
o
ại
bỏ khỏ

t
r
ì
nh
t
h
a
o
tác tạ
o DNA
tái

t
ổ h
ợ
p. V
ì
v
ậ
y,
các
đo
ạ
n DNA không
cầ
n
t
h
iết c
ho qu

i
d không s
a
o
c
h
é
p
t
rong
E
.
c
o
li
n
ê
n v
iệc
nh
â
n dòng p
la
sm
i
d
tái

t
ổ

p
la
sm
i
d
ph
ải

t
h
ê
m đo
ạ
n or
i

c
ủ
a
p
la
sm
i
d
E
.
c
o
li
đ

phụ
c
nh
ữ
ng nh
ược
đ
iể
m,
t
r
ê
n
các
nh
à
kho
a
họ
c
đ
ã

tạ
o r
a
v
ectơ

tái

à
y gồm
c
ó
các

t
h
à
nh ph
ầ
n s
a
u
:
Các gen chọn lọc (a selectable maker gene) như: neomycin phosphotransferase,
gen tạo khả năng kháng kanamycin của tế bào thực vật chuyển gen.
Tr
ì
nh
t
ự or
i

cầ
n
t
h
iết


li
.
Tr
ì
nh
t
ự
v
a
i
phả
i

c
ủa
v
ùng T-D
NA:
vùng n
à
y
t
uy
ệt
đố
i

cầ
n
t

ể

c
ó
t
r
ì
nh
tự

cả
h
ai
v
ai
.

V
ùng po
lyli
n
ke
r (mu
lti
p
le

cl
on
i

sm
i
d. Kh
ả
n
ă
ng
c
huy
ể
n g
e
n
tự
nh
iê
n đ
ược
kh
ai

t
h
ác

đ
ể

c
huy

ật

t
h
e
o ý muốn, b
ằ
ng
các
h nuô
i
m
ẫ
u
cấ
y
t
rong
mô
i

t
r
ườ
ng
t
h
íc
h h
ợ

groba
cte
r
i
um s
ẽ
x
â
m nh
ậ
p v
à
o mô m
ẫ
u
cấ
y
từ

các
v
ết

t
h
ươ
ng
ở
m
é

h
ỉ
nh m
a
ng g
e
n mong muốn [2].
22
Chương 2: Thực phẩm chuyển gen có nguồn gốc từ thực vật
Hình

2.7.

Sơ

đồ

plasmid

tái

tổ

hợp trên nguyên tắc Ti-plasmid [27]
Hình

2.8.

Quá


n g
e
n bằng súng bắn g
e
n
23
Chương 2: Thực phẩm chuyển gen có nguồn gốc từ thực vật
Ph
ươ
ng ph
á
p
c
huy
ể
n g
e
n nh
ờ
súng DNA
là
mộ
t
kỹ
t
hu
ật

tươ
ng đố

n. Súng b
ắ
n g
e
n (G
e
n
e
gun)
là
mộ
t

t
h
iết
b
ị
s
ử
dụng đ
ể
đ
ưa

t
hông
ti
n d
i

ại

lai
v
à
o
tế
b
à
o
t
h
ực
v
ật
v
à
đ
ược
ph
át

t
r
iể
n v
à
o đ
ầ
u

ùng v
ới

các
nh
à
ngh
iê
n
cứ
u
ở
C
orrn
ell
N
a
nof
a
br
icati
on F
acilit
y, N
e
wyork, USA.
Súng b
ắ
n g
e

súng n
à
y
là

các
h
ạt
k
i
m
l
o
ại
n
ặ
ng
cơ
b
ả
n đ
ược
b
a
o bọ
c
DNA.
Tê
n
c

o
li
s
tic
s (b
i
o
li
s
tic
p
a
r
ticle
d
eli
v
e
ry sys
te
m) v
à
kỹ
t
hu
ật
n
à
y
t

ng
ữ
b
i
o
l
ogy (s
i
nh họ
c
) v
à
b
alli
s
tic
s (s
ự
b
ắ
n
t
ung)).
Hình 2.9. Súng bắn gen (hãng Biorad)
24
Chương 2: Thực phẩm chuyển gen có nguồn gốc từ thực vật
Nguyên lý hoạt động
Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý hoạt động súng bắn gen
Nguy
ê

um
ho
ặc
g
a
s đ
ể
g
ia

t
ố
c

các
h
ạt
v
i
đ
ạ
n. Súng b
ắ
n g
e
n b
a
o gồm h
ai
buồng b

h
â
n không. DNA ngo
ại

lai
đ
ược

t
rộn
ở
mộ
t

tỉ

lệ
nh
ất
đ
ị
nh v
ới
h
ạt

t
ungs
te

a
DNA
lê
n
các
h
ạt
k
i
m
l
o
ại
, v
i
đ
ạ
n đ
ược

là
m khô
t
r
ê
n mộ
t
đ
ĩa
k

n
lớ
n (m
ac
ropro
jecti
v
e
) v
ừa
kh
ít
v
ới
nòng súng. V
iê
n đ
ạ
n
lớ
n đ
ược

là
m b
ằ
ng nh
ựa
,
bông n

t
ố
c
độ
ca
o r
a
khỏ
i
đ
ầ
u nòng,
tới
mộ
t

lưới

t
h
é
p m
ị
n
cả
n v
iê
n đ
ạ
n

ê
n v
à
o
tế
b
à
o. Mộ
t

tỉ

lệ
nhỏ DNA ngo
ại

lai
hò
a
nh
ậ
p v
ới
DNA
c
ủ
a

tế
b