Vắc - xin tái tổ hợp là loại nucleic acid vắc - xin, dựa trên nguyên lý một gen mã hóa cho protein kháng nguyên đặc hiệu được tiêm vào vật chủ [tế bào động vật hoặc vi sinh vật] để sản xuất các kháng nguyên này và khởi động một phản ứng miễn dịch.
Trong tự nhiên, các virus bám vào tế bào và bơm vật chất di truyền vào trong tế bào. Trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã lợi dụng quá trình này. Họ tìm cách lấy đoạn gen của virus vô hại hoặc giảm độc lực và chèn thêm đoạn vật chất di truyền của vi sinh vật khác. Virus đóng vai trò vận chuyển DNA tới các tế bào. Vắc - xin tái tổ hợp bắt chước nhiễm trùng tự nhiên và vì vậy làm tốt công việc kích thích hệ miễn dịch. Vi khuẩn giảm độc lực cũng có thể được sử dụng làm vector, tuy nhiên không phổ biến bằng cách sử dụng virus. Trong trường hợp này, vật chất di truyền chèn vào làm vi khuẩn biểu lộ kháng nguyên của vi sinh vật khác trên bề mặt của chúng. Nhờ vậy, vi khuẩn vô hại bắt chước vi sinh vật gây hại và kích thích đáp ứng miễn dịch.
Tái tổ hợp là khi các gen liên kết không hoàn toàn, xuất hiện các dạng giao tử mới không giống cha mẹ do có sự sắp xếp lại các gen. Hiện tượng này gọi là tái tổ hợp và các dạng mới xuất hiện gọi là dạng tái tổ hợp.
Công nghệ tái tổ hợp
Các loại DNA sử dụng làm phương tiện vận chuyển gen [vector] thường là DNA plasmid hoặc DNA phage. Chúng được thu nhận chủ yếu từ tế bào của vi sinh vật, sau đó sẽ được tách, làm sạch theo phương pháp chiết tách DNA plasmid hoặc DNA virus. DNA chứa gen cần nghiên cứu [DNA lạ] cũng được thu nhận từ tế bào sinh vật được chiết tách, làm sạch và kiểm tra theo phương pháp chiết tách DNA. Ngoài ra, một loại DNA khác có thể sử dụng là DNA tổng hợp bằng phương pháp hóa học, hoặc tổng hợp từ mRNA bằng enzyme sao chép ngược theo cơ chế nuclease S1 hoặc kỹ thuật Gubler - Hoffman. Các enzyme để cắt, nối các đoạn DNA lại với nhau gồm enzyme restriction, enzyme ligase, cùng với sự hợp tác của một số enzyme khác như kinase và alkaline phosphotase,...
- Công đoạn cắt với sự tham gia của enzyme RE [Restriction Endonuclease] kiểu II:
RE kiểu II là những enzyme cắt hạn chế ở những vị trí xác định và được dùng trong công nghệ DNA tái tổ hợp bởi vì chúng có một số ưu điểm: hầu như chỉ có một kiểu hoạt tính cắt, enzyme khác đảm nhiệm việc cải biên. Mỗi một enzyme cắt ở vị trí phù hợp định trước ngay ở bên trong hay cạnh trình tự nhận biết. Chúng chỉ cần ion Mg và không cần năng lượng ATP. Các enzyme này gặp chuỗi đích của nó trên phân tử DNA sẽ cắt DNA thành hai mảnh dạng đầu bằng hay đầu dính. Hiệu quả cắt của enzyme giới hạn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như hàm lượng của enzyme, nhiệt độ, ion kim loại, môi trường đệm, pH và độ tinh khiết của DNA.
- Công đoạn nối với sự tham gia của DNA ligase:
Bước tiếp theo của kĩ thuật di truyền là nối các đoạn DNA vào vector chuyển gen để tạo thành plasmid có mang DNA lạ. Phản ứng nối được thực hiện bằng cách sử dụng enzyme DNA ligase. DNA ligase là một enzyme xúc tác các phản ứng nối hai mảnh DNA bằng cách tạo cầu nối phosphodiester giữa đầu 5’[P] và đầu 3’[OH] của hai nucleotide đứng cạnh nhau. Trong sinh học phân tử, DNA ligase được coi như là một chất keo phân tử để kết dính các mẫu DNA lại với nhau. Nối đầu bằng được xảy ra khi hai đoạn DNA đầu bằng đứng cạnh nhau. Dưới tác dụng của enzyme ligase, liên kết phosphodiester giữa đầu 5’[P] và đầu 3’[OH] được hình thành và hai nucleotide được nối lại với nhau. Khả năng nối hai đoạn DNA đầu bằng rất thấp, nên để tăng hiệu suất phản ứng, thường người ta phải tăng nồng độ của các đoạn DNA. Với trường hợp nối đầu lệch, hai mảnh DNA đầu lệch do có những base bổ sung nên chúng tiến gần lại nhau để tạo liên kết hydro giữa các nitrogen base bổ sung. Sau đó, hai nucleotide của hai đầu nối tạo liên kết ester giữa OH[3’] và P[5’] dưới tác dụng của enzyme DNA ligase.
Vắc-xin tái tổ hợp viêm gan B
Vắc - xin tái tổ hợp là các chế phẩm sinh học của vi sinh vật được làm giảm độc lực, không còn khả năng gây bệnh đối với đối tượng nhận vắc - xin. Khi đưa vắc - xin vào cơ thể bằng các phương pháp khác nhau, chúng đều có khả năng kích thích cơ thể sinh miễn dịch. Khi cơ thể chịu sự kích thích của kháng nguyên, sẽ xuất hiện đáp ứng miễn dịch sản xuất ra một loại protein mới có chức năng bảo vệ cơ thể gọi là kháng thể.
Vắc - xin được sản xuất theo phương pháp này hiện có giá thành cao, đồng thời yêu cầu điều kiện bảo quản và vận chuyển nghiêm ngặt.
Hiện nay, bằng công nghệ DNA tái tổ hợp người ta đã sản xuất được vắc - xin viêm gan B.
Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec là một trong những bệnh viện không những đảm bảo chất lượng chuyên môn với đội ngũ y bác sĩ đầu ngành, hệ thống trang thiết bị công nghệ hiện đại mà còn nổi bật với dịch vụ khám, tư vấn và chữa bệnh toàn diện, chuyên nghiệp; không gian khám chữa bệnh văn minh, lịch sự, an toàn và tiệt trùng tối đa. Khách hàng khi chọn thực hiện các xét nghiệm tại đây có thể hoàn toàn yên tâm về độ chính xác của kết quả xét nghiệm.
Để được tư vấn trực tiếp, Quý Khách vui lòng bấm số 1900 232 389 [phím 0 để gọi Vinmec] hoặc đăng ký lịch trực tuyến TẠI ĐÂY. Tải ứng dụng độc quyền MyVinmec để đặt lịch nhanh hơn, theo dõi lịch tiện lợi hơn!
Bài viết tham khảo nguồn: Vaccines.gov; Who.int
Các loại vắc-xin cho trẻ đang có mặt ở Vinmec
XEM THÊM:
Các Sự khác biệt chính giữa tái tổ hợp và không tái tổ hợp là tái tổ hợp đã trải qua tái tổ hợp di truyền trong khi không tái tổ hợp đã không trải qua tái tổ hợp di truyền.
Tái tổ hợp và không tái tổ hợp là hai kết quả trái ngược nhau của nghiên cứu di truyền. Tái tổ hợp chứa một sự kết hợp mới của các yếu tố di truyền trong khi không tái tổ hợp chứa các trình tự cha mẹ của các yếu tố di truyền.
Các khu vực chính được bảo hiểm
1. Tái tổ hợp là gì
- Định nghĩa, tính năng, ý nghĩa
2. Nonombombinant là gì
- Định nghĩa, tính năng, ý nghĩa
3. Điểm giống nhau giữa tái tổ hợp và không tái tổ hợp
- Phác thảo các tính năng phổ biến
4. Sự khác biệt giữa tái tổ hợp và không tái tổ hợp là gì
- So sánh sự khác biệt chính
Điều khoản quan trọng
Tái tổ hợp di truyền, nhân bản phân tử, không tái tổ hợp, tái tổ hợp, sàng lọc
Tái tổ hợp là gì
Tái tổ hợp là một sinh vật có DNA tái tổ hợp di truyền. Đôi khi, thuật ngữ ‘tái tổ hợp được sử dụng để mô tả DNA tái tổ hợp di truyền là tốt. Nhân bản phân tử là kỹ thuật sinh học phân tử chịu trách nhiệm sản xuất DNA tái tổ hợp [rDNA] bằng cách đưa DNA với các nguồn khác nhau lại với nhau. Do đó, nó tạo ra các chuỗi DNA mà không thể tìm thấy trong bộ gen. Hơn nữa, việc sản xuất rDNA là có thể do cấu trúc hóa học tương tự được chia sẻ bởi DNA. Do đó, DNA được sử dụng để nhân bản phân tử có thể có nguồn gốc khác nhau như nguồn gốc thực vật hoặc động vật.
Hình 1: Sản xuất DNA tái tổ hợp
Hơn nữa, mục đích của việc sản xuất rDNA là đưa một đoạn DNA ngoại lai vào một sinh vật, thể hiện các protein mới bên trong vật chủ. Do đó, rDNA có một số ứng dụng trong công nghệ sinh học, y học và nghiên cứu. Nói cách khác, nhân bản phân tử có thể được sử dụng để thao túng bộ gen của một sinh vật cụ thể, tạo ra một sinh vật biến đổi gen. Ngoài ra, các protein ngoại lai được tạo ra bởi một sinh vật tái tổ hợp có thể là enzyme, hormone, kháng thể, v.v.
Nonombombinant là gì
Nonrecombinant là một sinh vật không có DNA tái tổ hợp di truyền. Ngoài ra, nó chỉ chứa DNA của cha mẹ và chỉ có thể biểu hiện kiểu hình của cha mẹ. Tuy nhiên, sàng lọc là bước nhân bản phân tử liên quan đến việc nhận biết các chất không tái tổ hợp từ các chất tái tổ hợp. Ở đây, hệ thống sàng lọc được sử dụng nhiều nhất là hệ thống sàng lọc màu xanh trắng.
Hình 2: Sàng lọc xanh trắng
Vì thế, đoạn DNA ngoại lai hoặc phần chèn phải mã hóa enzyme, beta-galactosidase. Sự biểu hiện của enzyme này trong tế bào dẫn đến sự hình thành các khuẩn lạc màu xanh khi được phát triển với sự hiện diện của X-gal. Do đó, tái tổ hợp có thể được xác định trong các thuộc địa màu xanh. Mặt khác, vì các chất không tái tổ hợp không chứa DNA được mã hóa cho gen beta-galactosidase, các khuẩn lạc của chúng không thể tạo ra màu xanh lam và tồn tại trong các khuẩn lạc có màu trắng.
Sự tương đồng giữa tái tổ hợp và không tái tổ hợp
- Tái tổ hợp và không tái tổ hợp là hai loại trình tự quan sát thấy trong các chất biến đổi của nhân bản phân tử.
- Cả hai đều chứa hầu hết các trình tự của cha mẹ trong bộ gen.
- Do đó, cả hai đều thể hiện hầu hết các kiểu hình của cha mẹ.
Sự khác biệt giữa tái tổ hợp và không tái tổ hợp
Định nghĩa
Tái tổ hợp đề cập đến một tế bào hoặc sinh vật có bổ sung di truyền kết quả từ tái tổ hợp trong khi không tái tổ hợp đề cập đến tế bào hoặc sinh vật có các yếu tố di truyền của cha mẹ.
Tái tổ hợp di truyền
Sự khác biệt chính giữa tái tổ hợp và không tái tổ hợp là tái tổ hợp đã trải qua tái tổ hợp di truyền trong khi không tái tổ hợp đã không trải qua tái hợp di truyền.
Kiểu hình
Do đó, trong khi tái tổ hợp thể hiện các kiểu hình mới lạ, không tái tổ hợp thể hiện các kiểu hình của cha mẹ.
Sự phát triển
Ngoài ra, một sự khác biệt khác giữa tái tổ hợp và không tái tổ hợp là sự đóng góp của chúng cho sự tiến hóa. Tái tổ hợp góp phần vào sự tiến hóa trong khi không tái tổ hợp không đóng góp cho sự tiến hóa.
Phần kết luận
Tái tổ hợp là sinh vật có DNA tái tổ hợp di truyền. Ở đây, nhân bản phân tử là các kỹ thuật công nghệ sinh học được sử dụng để sản xuất một sinh vật tái tổ hợp. Ngoài ra, một tái tổ hợp tạo ra các kiểu hình mới bằng cách thể hiện DNA ngoại lai bên trong sinh vật. Mặt khác, nonrecombinant là sinh vật không có DNA tái tổ hợp di truyền. Do đó, DNA của nó tương tự như DNA của cha mẹ.Do đó, nonrecombinant chỉ thể hiện kiểu hình của cha mẹ. Do đó, sự khác biệt chính giữa tái tổ hợp và không tái tổ hợp là sự hiện diện của DNA tái tổ hợp di truyền.
Tài liệu tham khảo:1. Kinsey, Matt và Beth McCooey. Cơ bản của DNA tái tổ hợp.Giới thiệu về DNA tái tổ hợp,