Bài giảng Sinh học Lớp 10 Sách Cánh Diều - Bài 9: Sản xuất enzyme tái tổ hợp - Năm học 2022-2023 - Vũ Ngọc Lan Phương

Làm thế nào để khắc phục được điều đó? Công nghệ enzyme có thể làm gì để bổ sung lượng enzyme chymosin cần cho sản xuất phô mai? 
V iệc sản xuất chế phẩm rennet từ dạ dày của bê hoặc cừu non để đáp ứng nhu cầu chế biến phô mai cần phải sử dụng rất nhiều bê hoặc cừu non (1 tấn phô mai cần sử dụng lượng chế phẩm enzyme từ 11 - 22 con bê hoặc cừu non). 
BÀI 9: SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
BÀI 9: SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
I. ENZYME TÁI TỔ HỢP 
Enzyme tái tổ hợp là enzyme được sinh tổng hợp từ phân tử DNA tái tổ hợp đã được chuyển vào tế bào sinh vật chủ. Trong đó, phân tử DNA tái tổ hợp là phân tử DNA có từ hai nguồn gốc trở lên, một phần của phân tử DNA tái tổ hợp là từ vector chuyển gene (thể truyền) và phần còn lại là DNA từ các sinh vật có nguồn gene mã hóa protein enzyme đích. 
Enzyme tái tổ hợp là gì? Tại sao người ta cần sản xuất enzyme tái tổ hợp? 
BÀI 9: SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
Vi sinh vật có ưu thế gì so với tế bào động vật và thực vật khi chúng là tế bào chủ để sản xuất enzyme tái tổ hợp? 
Vi sinh vật có ưu thế so với tế bào động vật và thực vật khi chúng là tế bào chủ sản xuất enzyme tái tổ hợp: 
Hệ gen nhỏ, đã được nghiên cứu kĩ, dễ điều khiển khi sinh tổng hợp protein đích. 
Vector chuyển gen ở vi sinh vật đa dạng, có sẵn và được nghiên cứu đầy đủ 
Vi sinh vật sinh trưởng nhanh trong môi trường nuôi cấy nhân tạo, không đòi hỏi nguồn dinh dưỡng đắt tiền và hiệu suất tổng hợp protein cao. 
BÀI 9: SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
Những enzyme nào cần sản xuất trong dòng tế bào chủ động vật hoặc thực vật? 
Những enzym có nguồn gốc từ động vật hoặc thực vật, có cấu trúc bậc 2,3 hoặc bậc 4 phức tạp, có nhiều ti ểu phần, có nhiều cầu nối disulfide hoặc gắn với coenzyme, cofactor, gắn các gốc đường thường khó sản xuất trong tế bào chủ là vi sinh vật nên cần được sản xuất trong dòng tế bào chủ động vật hoặc thực vật. 
BÀI 9: SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
II. SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
1. Quy trình sản xuất enzyme tái tổ hợp 
- Các giai đoạn cơ bản trong quy trình sản xuất enzyme tái tổ hợp: 
(1) Tạo dòng DNA tái tổ h ợ p mang gene mã hóa enzyme; 
(2) Chuyển DNA tái tổ hợp vào dòng tế bào chủ thích hợp cho biểu hiện gene; 
(3) Biểu hiện gene và thu hồi enzyme tái tổ hợp; 
(4) Tinh sạch enzyme tái tổ hợp; 
(5) Phối chế, đóng gói và bảo quản chế phẩm enzyme tái tổ hợp. 
BÀI 9: SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
II. SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
1. Quy trình sản xuất enzyme tái tổ hợp 
BÀI 9: SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
So sánh các giai đoạn cơ bản trong quy trình sản xuất enzyme tái tổ hợp (hình 9.2) với các giai đoạn cơ bản trong quy trình sản xuất enzyme tự nhiên (hình 8.3). 
- Hai quy trình đều có sự giống nhau ở các bước Tinh sạch enzyme và phối chế, đóng gói và bảo quản. 
- Với quy trình sản xuất enzyme tái tổ hợp, có 3 gia đoạn khác với quy trình sản xuất enzyme tự nhiên: 
(1) Tạo dòng DNA tái tổ hợp mang gene mã hoá enzyme 
(2) Chuyển DNA tái tổ hợp vào dòng tế bào chủ thích hợp cho biểu hiện gene 
(3) Biểu hiện gene và thu hồi enzyme tái tổ hợp 
BÀI 9: SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
Quan sát hình 9.3 và cho biết: 
a) Đoạn DNA hay gene đích được lấy từ những nguồn nào ? 
b) Sản phẩm ghép nối gene đích với vector là gì ? 
c) Sản phẩm của quy trình tạo dòng DNA tái tổ hợp là gì? 
BÀI 9: SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
a) Đoạn DNA hay gene đích được lấy từ những nguồn: 
+ Tách chiết từ động vật, thực vật và vi sinh vật 
+ Tổng hợp hóa học từ các nucleotit 
+ Nhân DNA từ PRC 
BÀI 9: SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
b) Sản phẩm ghép nối gene đích với vector là vector tái tổ hợp. 
c) Sản phẩm của quy trình tạo dòng DNA tái tổ hợp là các dòng tế bào chủ mang vector tái tổ hợp được nhân lên . 
BÀI 9: SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
II. SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
1. Quy trình sản xuất enzyme tái tổ hợp 
- Quy trình sản xuất enzyme tái tổ hợp giúp tạo ra chế phẩm enzyme tái tổ hợp tinh sạch với số lượng lớn, đáp ứng nhu cầu sử dụng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp và đời sống. 
BÀI 9: SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
II. SẢN XUẤT ENZYME TÁI TỔ HỢP 
1. Quy trình sản xuất enzyme tái tổ hợp 
2. Ví dụ về quy trình sản xuất enzyme tái tổ hợp 
- Phytase là enzyme được bổ sung vào thức ăn chăn nuôi để hỗ trợ tiêu hóa cho động vật nuôi, giảm thiểu ô nhiễm môi trường do phân thải ra. 
- Chế phẩm phytase đã được sản xuất tái tổ hợp trong các vi sinh vật như nấm mốc Aspergillus niger, vi khuẩn Escherichia coli, nấm men Saccharomyces cereviside,... 
- Sơ đồ quy trình sản xuất phytase tái tổ hợp trong S.cerevisiae (SCĐ tr.59)