งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

พันธุวิศวกรรมศาสตร์ วิศวกรรมพันธุศาสตร์ Genetic engineering การตัดต่อ ดัดแปลง เพิ่มจำนวน สารพันธุกรรม เทคโนโลยีชีวภาพ สาขาหนึ่ง ระดับโมเลกุล (molecular.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "พันธุวิศวกรรมศาสตร์ วิศวกรรมพันธุศาสตร์ Genetic engineering การตัดต่อ ดัดแปลง เพิ่มจำนวน สารพันธุกรรม เทคโนโลยีชีวภาพ สาขาหนึ่ง ระดับโมเลกุล (molecular."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 พันธุวิศวกรรมศาสตร์ วิศวกรรมพันธุศาสตร์ Genetic engineering การตัดต่อ ดัดแปลง เพิ่มจำนวน สารพันธุกรรม เทคโนโลยีชีวภาพ สาขาหนึ่ง ระดับโมเลกุล (molecular biology) ระดับนาโน (nanotechnology)

2 Biotechnology หรือ เทคโนโลยีชีวภาพ คำจำกัดความ.. ด้านการเกษตร อุตสาหกรรม การแพทย์ ฯลฯ Biotechnology - Tissue culture - Gene technology ดัดแปลงลักษณะที่เอื้อต่อผู้ผลิต ดัดแปลงลักษณะที่เอื้อต่อผู้บริโภค การปรับปรุงพันธุ์พืช

3 Why genetic engineering ? การพัฒนาพันธุ์แบบดั้งเดิม ผสมพันธุ์ และ คัดเลือก เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ ความหลากหลายทางพันธุกรรม วิวัฒนาการ นักผสมพันธุ์

4 ข้อจำกัดของการผสมพันธุ์ - ความหลากหลายทางพันธุกรรมไม่เพียงพอ ไม่มีลักษณะที่ต้องการ ( limited gene pool) - ความห่างทางพันธุกรรม ไม่สามารถผสมข้ามได้ - ใช้ระยะเวลานานในการคัดเลือกพันธุ์ Mutation & Gene Technology เทคนิคช่วยเสริม หรือ ลดข้อจำกัดลง

5 Gene/DNA cloning Cloning: การเพิ่มปริมาณยีน หรือ ดีเอ็นเอ ที่ต้องการ เพื่อใช้ในการดัดแปลงพันธุกรรม และอื่นๆ องค์ประกอบสำคัญ : ดีเอ็นเอที่ตัองการโคลน ดีเอ็นเอพาหะ (cloning vector, DNA vector) เซลล์เจ้าบ้าน (host cell) Clone: breeding = tissue culture = genetic engineering =

6 ดีเอ็นเอในจีโนม (Genomic DNA) ปริมาณมาก ประกอบด้วย ส่วนที่เป็นยีน และ ไม่ใช่ยีน แบ่งจีโนมให้มีขนาดเล็กลง ( ตัดดีเอ็นเอให้สั้นลง ) ก่อนการเพิ่มปริมาณ

7 เตรียมดีเอ็นเอที่ต้องการโคลน ( ตัดด้วยเอนไซม์ หรือ เพิ่มปริมาณด้วยปฏิกิริยาจำเพาะ ) เตรียมเวคเตอร์ ต่อดีเอ็นเอที่ต้องการ เข้ากับ ดีเอ็นเอเวคเตอร์ ถ่ายย้ายเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้าน ขั้นตอนโดยทั่วไปในการทำโคลนนิ่ง

8 คัดเลือกเซลล์ที่มีดีเอ็นเอที่ต้องการ เพิ่มปริมาณเซลล์ที่คัดเลือก สกัดแยกดีเอ็นเอที่ต้องการ นำไปใช้งานต่อไป

9

10 DNA vector ดีเอ็นเอที่มีคุณสมบัติจำเพาะ จาก แบคทีเรีย ไวรัส ยีสต์ หรือ สร้างขึ้น (artificial chromosome) นำดีเอ็นเอแปลกปลอมเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้าน ( แบคทีเรีย หรือ ยีสต์ ) เพื่อการจำลองตัว เป็นการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอ

11 คุณสมบัติของเวคเตอร์ - มี multiple cloning region, MCR multiple cloning site, MCS เพื่อนำดีเอ็นเอที่ต้องการเพิ่มปริมาณเข้าไปแทรก - มี origin of replication, ORI เพื่อเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอในเซลล์เจ้าบ้าน - มี selectable marker** ให้ฟีโนไทป์ใหม่ เพิ่อการคัดเลือกเซลล์เจ้าบ้านที่มีดีเอ็นเอแปลกปลอม ** นำไปสู่ข้อขัดแย้งเกี่ยวกับพืชดัดแปลงพันธุกรรมในยุคแรกๆ

12 plasmid bacteriophage cosmids phagemid bacterial artificial chromosomes (BAC), yeast artificial chromosomes (YAC) ชนิดของเวคเตอร์

13 Plasmid ดีเอ็นเอขนาดเล็กในแบคทีเรีย แยกเป็นอิสระจากโครโมโซมหลัก bacterial DNA = chromosomal DNA plasmid DNA รูปวงกลม ขนาด 2000 – คู่เบส (2-200 kilobasepair, kbp)

14 Plasmid ขนาดของพลาสมิดในการทดลอง โดยทั่วไป ประมาณ 3-4 กิโลเบส รับดีเอ็นเอใหม่ (insert) ได้ถึง 10 กิโลเบส ใช้เป็นพาหะนำดีเอ็นเอขนาดเล็กเข้าสู่เซลล์

15 ข้อดีของพลาสมิดขนาดเล็ก ถ่ายย้าย เข้าสู่เซลล์เจ้าบ้านได้ง่าย พบตำแหน่งตัดด้วยเอนไซม์ ไม่ซ้ำซ้อนมาก unique sites for restriction enzyme การเพิ่มจำนวนทำได้เร็ว

16

17 pBR322 plasmid

18 Selectable marker Ampicillin resistance gene ori MCS

19 Bacteriophage พบในไวรัส โครงสร้างเป็น เส้นตรง หรือวงกลม ดีเอ็นเอเส้นคู่ เส้นเดี่ยว หรืออาร์ เอ็นเอเส้นเดี่ยว มีประสิทธิภาพมากกว่าพลาสมิด ในการนำดีเอ็นเอเข้าสู่เซลล์ เจ้าบ้านอีโคไล รับดีเอ็นเอขนาดใหญ่เมื่อเทียบ กับพลาสมิด เช่น bacteriophage lambda

20 โครงสร้างประกอบด้วย ส่วนที่เป็น head และ tail โปรตีนห่อหุ้ม สารพันธุกรรม

21 Bacteriophage lambda

22 วงจรชีวิตของเฝจแลมบ์ดา lysogenic cycle ดีเอ็นเอแทรกในโครโมโซมเจ้าบ้าน lytic cycle ดีเอ็นเอเป็นอิสระ สร้างไวรัสโมเลกุลใหม่ เซลล์เจ้าบ้านแตก

23 Phage lambda life cycle

24 Host cell หรือ เซลล์ เจ้าบ้าน เซลล์รับดีเอ็นเอเพื่อการเพิ่มปริมาณ หรือตรวจสอบคุณสมบัติ การแสดงออกของยีน เซลล์เจ้าบ้านที่ดีต้องมีประสิทธิภาพในการรับดีเอ็นเอ เรียกว่า competent cell ตัวอย่าง เช่น แบคทีเรีย E. coli

25 Digestion การตัด หรือ ย่อย ดีเอ็นเอที่ตำแหน่งเฉพาะ ด้วยเอนไซม์ ตัดจำเพาะ restriction endonuclease restriction nuclease restriction enzyme ในสภาวะที่เหมาะสม อุณหภูมิ บัฟเฟอร์ ความเข้มข้นของเกลือ

26 Restriction enzyme Recognition site ตำแหน่งจดจำบนดีเอ็นเอ ความยาว 4-8 เบส ลำดับเบสเหมือนกันบนดีเอ็นเอทั้ง 2 เส้น 5 ’ NNGAATTCNN 3 ’ 3 ’ NNCTTAAGNN 5 ’ ตัด / ย่อย phosphodiester bond ระหว่างเบส ที่ตำแหน่งเดียวกันบนดีเอ็นเอทั้ง 2 เส้น

27 Restriction end blunt end ปลายทู่ sticky end ปลายเหนียว 5 ’ sticky end 3 ’ sticky end ปลายของดีเอ็นเอที่ได้หลังการตัด

28 การตัดดีเอ็นเอด้วย เอนไซม์ EcoRI ตำแหน่งจดจำ 5 ’ sticky end ตัดระหว่าง G & A

29

30

31 Ligation การต่อดีเอ็นเอ 2 โมเลกุล โดยนิวคลีโอไทด์ที่จะต่อได้ ต้องมีปลาย 3 ’ OH และ 5 ’ P เอนไซม์ไลเกส (ligase) ทำหน้าที่ เชื่อม phosphodiester bond ระหว่าง 2 nt cofactor: ATP, NAD เช่น T4 ligase, T7 ligase, E. coli ligase

32 Ligation of Sticky Ends ดีเอ็นเอเส้นคู่เชื่อมกันด้วยพันธะไฮโดรเจนระหว่างคู่เบส (complementary bases) เอนไซม์ไลเกสเชื่อมพันธะระหว่างเบส บนดีเอ็นเอเส้นเดียวกัน

33 Sticky end ต่อง่ายกว่า มีพันธะ H เชื่อมโมเลกุล Blunt end ต่อยากกว่า เชื่อม 2 จุดพร้อมกัน

34 plasmid DNA insert religated plasmid recombinant DNA

35 Transformation การนำดีเอ็นเอเข้าสู่เซลล์เจ้าบ้าน Transformation Transgene Transformed cell Transformant Transgenic organisms Genetically Modified Organisms, GMOs Transgenic plant GM plant

36 Transformation การนำดีเอ็นเอเข้าสู่เซลล์แบคทีเรีย กระตุ้นด้วยความร้อน heat shock กระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้า electroporation เยื่อหุ้มเซลล์เกิดช่องว่างชั่วคราว เป็นทางผ่านของดีเอ็นเอเข้าสู่เซลล์

37 Selection การคัดเลือกเซลล์ที่เป็น transformant ใช้ฟีโนไทป์ที่ได้จากเวคเตอร์ (selectable marker) เลี้ยงแบคทีเรียบนอาหารเลี้ยงเชื้อ นำโคโลนีที่เจริญ ไปเพิ่มปริมาณต่อไป

38 Bacterial transformation

39

40 Transgenic bacteria เพิ่มปริมาณดีเอ็นเอ (replication) ใช้เพื่อศึกษาการแสดงออกของยีน เป็นแหล่งผลิตโปรตีน เช่น ฮอร์โมน หรือ ยา (transcription / translation)


ดาวน์โหลด ppt พันธุวิศวกรรมศาสตร์ วิศวกรรมพันธุศาสตร์ Genetic engineering การตัดต่อ ดัดแปลง เพิ่มจำนวน สารพันธุกรรม เทคโนโลยีชีวภาพ สาขาหนึ่ง ระดับโมเลกุล (molecular.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google