Sinh vật biến đổi gene là gì? Nguyên lý tạo ra biến đổi gene

Tìm hiểu về sinh vật biến đổi gene và tác động của chúng đối với môi trường và sức khỏe con người. Bằng cách áp dụng các kỹ thuật hiện đại, các nhà khoa học có thể tạo ra những sinh vật với đặc tính vượt trội, đáp ứng nhu cầu thực tiễn ngày càng cao.

Sinh vật biến đổi gene là gì?

Sinh vật biến đổi gene, bao gồm cả động vật và thực vật, là những sinh vật có cấu trúc gene đã được thay đổi, chủ yếu thông qua việc bổ sung gene mới từ một loài khác. Do đó, những động vật và thực vật này cũng được gọi là động vật và thực vật chuyển gene.

Mục tiêu của việc tạo ra các sinh vật biến đổi gene là nhằm sản xuất những sinh vật có những đặc điểm độc đáo mà chưa từng xuất hiện trong tự nhiên, phục vụ cho các nhu cầu đa dạng của con người.

Nguyên lý tạo ra sinh vật biến đổi gene

Quá trình tạo ra sinh vật biến đổi gene dựa vào nguyên lý của DNA tái tổ hợp, nhằm tạo ra tế bào thực vật hoặc hợp tử động vật mang gene chuyển (thường là từ một loài khác). Tuy nhiên, để những tế bào thực vật và hợp tử động vật này phát triển thành một cá thể chuyển gene hoàn chỉnh, cần phải áp dụng thêm các công nghệ phù hợp cho từng loại sinh vật.

Nguyên lý tạo ra động vật biến đổi gene

Để tạo ra động vật chuyển gene, các nhà khoa học phải sử dụng trứng vừa mới được thụ tinh dùng làm tế bào nhận gene chuyển. Tế bào trứng đủ lớn để cho thể dùng kim tiêm bơm hàng trăm bản sao của cùng một gene chuyển vào trong tế bào. Trứng vừa mới thụ tinh khi nhân của tinh trùng và nhân của trứng chưa hòa nhập với nhau là thời điểm thích hợp để nhận gene chuyển.

Thông thường, các nhà khoa học phải tiêm gene chuyển vào rất nhiều trứng vừa mới thụ tinh, để có thể may mắn nhận được một vài trứng mà ở đó có gene chuyển tích hợp được vào hệ gene của một trong hai nhân, trứng hoặc tinh trùng. Gene chuyển khi được tiêm vào tế bào trứng mới thụ tinh sẽ tích hợp ngẫu nhiên vào hệ gene của tinh trùng hoặc của trứng. Hợp tử chuyển gene sau đó được nuôi cấy thành phôi nang rồi đưa phôi vào tử cung của “mẹ nuôi” cho mang thai và sinh ra con vật chuyển gene.

Nguyên lý tạo thực vật biến đổi gene

Nguyên lí tạo cây chuyển gene dựa trên công nghệ DNA tái tổ hợp giống như ở vi khuẩn. Vì tế bào thực vật có thành tế bào nên việc chuyển DNA tái tổ hợp có thể thực hiện bằng súng bắn gene bắn các hạt chứa DNA tái tổ hợp được bọc bằng vàng hay vonfram vào tế bào hoặc dùng virus. Tế bào chuyển gene sau đó được nuôi cấy cho tái sinh thành các cây chuyển gene.

Một số ví dụ về sinh vật biến đổi gen

Thực vật

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một giống lúa được gọi là “lúa vàng,” trong đó có thêm gene tổng hợp để tạo ra tiền chất của vitamin A. Việc sử dụng loại gạo này giúp con người ngăn ngừa tình trạng thiếu hụt vitamin A. Ngoài ra, giống bông chuyển gene được tạo ra bằng cách lấy gene từ vi khuẩn, giúp sản sinh ra độc tố chống lại sâu bệnh, nhờ đó khi trồng cây, người nông dân không cần phải sử dụng thuốc trừ sâu hóa học.

Động vật

Cừu chuyển gene đã được phát triển với gene quy định protein antithrombin của con người. Đặc biệt, antithrombin được tổng hợp và tiết vào sữa cừu, do đó sản phẩm từ gene chuyển này dễ dàng được tách ra để sử dụng làm thuốc chống đông máu trong các ca phẫu thuật. Ngoài ra, cá hồi chuyển gene được bổ sung gene quy định hormone sinh trưởng, giúp chúng có tốc độ phát triển nhanh hơn nhiều so với cá hồi thông thường.

Công nghệ sinh vật biến đổi gene đã mang lại lợi ích như tăng năng suất và chất lượng cây trồng, nhưng cũng gây lo ngại về nguy cơ phát tán gene vào tự nhiên. Việc sử dụng sản phẩm này lâu dài có thể ảnh hưởng đến sức khỏe, khiến nhiều chính phủ hạn chế hoặc cấm sử dụng và yêu cầu ghi rõ thông tin trên bao bì.

Ngoài ra, việc biến đổi gene của con người cũng đặt ra vấn đề đạo đức, với nhiều quốc gia phản đối vì tác động đến thế hệ sau. Ứng dụng DNA tái tổ hợp trong y học cần được quản lý chặt chẽ để tránh hậu quả không mong muốn, chỉ nên thực hiện cho các nghiên cứu và chữa bệnh đã được cấp phép.

Việc tìm hiểu về sinh vật biến đổi gene không chỉ giúp bạn nắm bắt kiến thức chuyên môn mà còn tạo ra sự nhận thức về trách nhiệm trong việc sử dụng công nghệ này. Hy vọng rằng bài viết đã mang đến cho bạn những thông tin hữu ích về sinh vật biến đổi gene.

<<Xem thêm>> Công nghệ dna tái tổ hợp là gì?