Kỹ thuật AND tái tổ hợp và liệu pháp gen

         Kỹ thuật AND tái tổ hợp
       Sinh học phân tử được ứng dụng trong công nghệ ADN tái tổ hợp, thường được gọi là kỹ nghệ di truyền, là bộ môn đầu tiên được phát triển nhờ sử dụng các mô hình vi sinh vật- Các nhà di truyền học đã thao tác các gen từ vi sinh vật, thực vật, động vật để phục vụ cho các ứng đụng thực tế.        Chẳng hạn, một khi các nhà khoa học gán được gen quy định nhân tố đông mấu ở người vào Escherichia thì vi khuẩn này sẽ sản xuất ra nhân tố đó dưới dạng tinh khiết. Kỹ thuật này sẽ là một ân huệ lớn đối với những người bị bệnh ưa chảy máu, trước đây họ phụ thuộc nhiều vào các yếu tố đông máu được tách từ máu hiện là nguồn máu dễ bị lây nhiễm bởi các virut gây các bệnh hiểm nghèo,
         Liệu pháp gen
        Một lình vực nghiên cứu mới đầy hứng thu là việc sử dụng ADN tái tổ hợp cho liệu pháp gen, một quá trình bao gồm sự chèn một gen bị thiếu hụt hoặc sửa chữa một gen bị khiếm khuyết ở các tế bào người. Quy trình này sử dụng các virut vô hại để gắn một gen mong muốn vào các tế bào vật chủ, ở đó nó sẽ được chèn vào nhiễm sắc thể và bắt đầu hoạt động bình thường.

         Vi sinh vật giữ vai trò gì trong môi trường
        Ngay từ thời Koch và Pasteur, hầu hết các nghiên cứu về vi sinh vật học đều tập trung vào việc nuôi cấy giống thuần khiết của các loài riêng biệt; tuy nhiên vì sinh vật không tồn tại đơn độc trong “thế giới thực”. Ngược lại, chúng sống thành các cộng đồng vi sinh vật tự nhiên trong đất/ nước, cơ thể con người, và những nơi sống khác, và những cộng đồng này giữ một vai trồ sống còn trong nhiều quá trình như sản xuất các vitamin cùng như trong liệu pháp sinh học – tức là trong việc sử đụng vi khuẩn, nấm, và tảo đổ loại độc các môi trường bị ô nhiễm.
         Các cộng đồng vi sinh vật cũng giữ một vai trò thiết yếu trong việc phân giải các cơ thể chết và tái tuần hoàn các chất hóa học như cacbon, nitơ, và lưu huỳnh. Martinus Beijerinck đã phát hiện ra các vi khuẩn có khả năng chuyển hóa nitơ dạng khí (N,) từ không khí thành nitrat (NO^’) là dạng nitơ mà thực vật có thổ sử dụng được, còn nhà vi sinh vật học người Nga Sergei VVinograđsky (1856- 1953) đã giải thích được vai trò của vi sinh vật trong vòng tuần hoàn lưu huỳnh. Kết hợp lại, hai nhà vi sinh vật học này đã đưa ra được các kỹ thuật phòng thí nghiệm dùng để phân lập và nuối cây các vi sinh vật quan trọng về phương diện môi trường.

Đọc thêm tại:

• http://baitapvisinh.blogspot.com/2015/04/qua-trinh-quang-hop-o-thuc-vat.html
• http://baitapvisinh.blogspot.com/
• http://baitapvisinh.blogspot.com/2015/06/gen-hoat-ong-nhu-nao.html

Gen hoạt động như thế nào?

           Gen hoạt động như thế nào?
          Khi làm việc với vi khuẩn Streptococcus pneumoniae, Oswalđ Avery (1877-1955), Cohn MacLeod (1909-1972), and Maclyn McCarty (1911- ) đã xác định được rằng gen nằm trên các phân tử ADN. Vào năm 1958, George Beadie (1903-1989) and Edwarđ Tatum (1909-1975) khi làm việc với loài nấm mốc mốc trên bánh mì          Neurospora crassa đã kết luận rằng hoạt tính của gen có liên quan tới chức năng của protein đặc hiệu do gen này mã hóa. Các nhà nghiên cứu khác, khi cũng làm việc với vi sinh vật, đã xác định được cách thức chính xác mà qua đó thông tin di truyền được dịch thành protein, tốc độ và cơ chế của đột biến di truyền cũng như các phương thức mà tế bào sử dụng để kiêm soát sự biểu hiện của gen.
         Trong suốt 40 năm qua, những tiến bộ trong ngành di truyền học vi sinh vật đã được phát triển thảnh một số bộ môn mới, chúng nằm trong số nhữmg lĩnh vực nghiên cứu khoa học đang được phát triển nhanh nhất hiện nay, trong đó có sinh học phân tử, kỹ thuật AND tái tổ hợp và liệu pháp gen.

          Sinh học phân tử
          Sinh học phân tử liên kết các bộ môn hóa sinh học, sinh học tế bào và di truyền học để giải thích chức năng của tế bào ở mức độ phân tử. Các nhà sinh học phân tử đặc biệt chú ý đến sự xác định trình tự genom. Bằng cách sử dụng các kỹ thuật đã được hoàn thiện trên vi sinh vật, các nhà sinh học phân tử đã xác định được trình tự genom của nhiều sinh vật kể cả con người và một số tác nhân gây bệnh của người. Người ta hy vọng ràng một sự hiểu biết hoàn hảo về genom của các sinh vật sẽ đưa đến nhiều phương thức ứng dụng nhẳm hạn chê bệnh tật, sửa chữa các khiếm khuyết về đi truyền và tăng sản lượng nông nghiệp.
         Vào năm 1965, nhà bác học Mỹ được trao giải thương Nobel Linus Pauling (1901-1994) đã cho rằng trình tự gen có thể cung cấp một phương tiện để hiểu được những mối tương quan và quá trình tiến hóa, thiết lập được các nhóm phân loại có khả nâng phản ánh chính xác hơn những mối quan hệ nảy, và xác định được sự tồn tại của các vi sinh vật chưa bao giờ nuôi cấy được trong một phòng thí nghiệm nào.
          Hai ví dụ minh họa những ứng dụng kiểu này của các dẫn liệu về trình tự gen là :
– Vào những năm 1970, Carl Woese (1928-) đã phát hiện thấy những sự khác biệt cơ bản trong trình tự axit nucleic giữa các cơ thể sinh vật, những sự khác biệt này hiển nhiên buộc các tế bào phải được xếp vào một trong ba nhóm chính – vi khuẩn, vi khuẩn cổ, hoặc sinh vật nhân chuẩn – chứ không phải chỉ thuộc hai nhóm (sinh vật nhân chuẩn và sinh vật nhân sơ) như trước đây vẫn nghĩ.
– Vào năm 1990, các nhà khoa học đã chỉ ra rằng bệnh sốt do mèo cào là đo một loài vi khuẩn chưa từng được nuôi cây gây ra. Vi khuẩn này được phát hiện khi người ta nhận ra trình tự một đoạn axit ribonucleic của nó khác với tất cả các trình tự axit ribonucleic khác đã từng biết.

Đọc thêm tại:

• http://baitapvisinh.blogspot.com/2015/04/qua-trinh-len-men.html
• http://baitapvisinh.blogspot.com/
• http://baitapvisinh.blogspot.com/2015/06/giai-oan-uong-thoi-cua-vi-sinh-vat-hoc.html

Giai đoạn đương thời của vi sinh vật học

          Sự tăng không ngừng các nghiên cứu về vi sinh vật học và các kiến thức khoa học vào những năm 1800 đã mở ra những lĩnh vực khoa học mới như các bộ môn khoa học môi trường, miễn dịch học, dịch tễ học, hóa điều trị vả kỹ thuật di truyền.         Vi sinh vật giữ một vai trò quan trọng trong việc phát triển các bộ môn này vì chúng tương đối dễ nuôi, chiếm ít chỗ và có thể nhận được số lượng hàng nghìn ty tế bào. Nhiều kiến thức về vi sinh vật cũng có thể được áp dụng cho các sinh vật khác, kể cả con người.
          Các phản ứng hóa hoc cơ sở đối với sự sống là gì?
         Hóa sinh học là sự nghiên cứu về trao đổi chất – tức là về các phản ứng hóa học xảy ra trong các cơ thể sống. Hóa sinh học được bắt đầu bằng các công trình của Pasteur vé lân men nhờ nấm men và vi khuẩn, và bằng phát hiện của Buchner về các enzim trong dịch chiết nấm men, song vào đầu những năm 1900 nhiều nhà khoa học vẫn nghĩ rằng các phản ứng trao đổi chất của vi sinh vật ít có liên quan tới trao đổi chất ồ động vật và thực vật.

         Ngược lại, nhà vi sinh vật học Albert Kluyver (1888-1956) vả sinh viên của ông C. B. van Niel (1897-1985) đã đưa ra quan điểm cho rằng các phản ứng hóa sinh cơ sử diễn ra ở mọi sinh vật, rằng các phản ứng này chỉ có số lượng tương đối ít và đặc điểm chủ yếu của chúng là sự chuyển hiđro. Chấp nhận quan điểm này, các nhà khoa học có thể sử dụng vi sinh vật làm các hệ thông mổ hình để trả lời các câu hởi về trao ‘đổi chất ở mọi sinh vật. Các nghiên cứu trong thế kỷ 20 đã nêu rõ giá trị của phương pháp này đối với việc nắm bắt các quá trình trao đổi chất cơ sở, song các nhà khoa học cũng chứng minh được sự đa dạng kỳ diệu của trao đổi chất. Các nghiên cứu hóa sinh cơ sở đã thu được nhiều ứng dụng thực tiễn trong đó có :
– Việc thiết kế các chất diệt cỏ và trừ dịch có tác dụng đặc hiệu và không gây hậu quả có hại lâu dài đối với môi trường.
– Việc chẩn đoán các bệnh và khảo sát sự đáp ứng của bệnh nhân đối với sư điểu trị. Chắng hạn các bác sĩ đã khảo sát bệnh gan theo kinh nghiệm bằng cách xác định nồng độ các enzim và các sản phẩm trao đổi chất của gan có trong máu.
– Việc điều trị các bệnh về trao đổi chất. Một ví dụ là sự điều trị bệnh phenylketo niệu, một bệnh bắt nguồn từ sự bất lực đôi với việc chuyển hóa amino axit phenylalanin, bằng cách loại bò các thức ăn chứa phenylalanin ra khởi khẩu phần thức ăn.
– Việc thiết kế các loại thuốc điều trị bệnh bạch cầu, bệnh gut, các bệnh nhiễm trùng do vi khuẩn, bệnh sốt rét, bệnh herpeS/ bệnh AIDS, bệnh hen, và các cơn đau tim.

Đọc thêm tại:

• http://baitapvisinh.blogspot.com/2015/04/qua-trinh-len-men.html
• http://baitapvisinh.blogspot.com/2015/04/qua-trinh-quang-hop-o-thuc-vat.html
• http://baitapvisinh.blogspot.com/2015/06/vacxin-cua-jenner-va-cac-vien-than-duoc.html

Vacxin của Jenner và các “viên thần dược” của Ehrlich

              Vacxin của Jenner
           Vào khoảng năm 1789, bác sĩ người Anh Edwarđ Jenner (1749-1823) đã kiểm tra gìả thuyết cho rằng một bệnh nhẹ có tên là bệnh đậu mùa bò có thể cung cấp một sự bảo vệ chống lại bệnh đậu mùa lả bệnh có khả năng gây chết tiềm tàng. Sau khi ông chủ động tiêm một cậu bé bằng mủ lây từ vết thương của một cô gái vắt sữa bị bệnh đậu mùa bò thì đứa trẻ đã phát bệnh đậu mùa bò, và tất nhiên, đã sống sót. Sau đó khi Iermer thử lây nhiễm cậu bé này bằng đậu mùa, và ông thấy đứa trẻ đã trở nên miễn dịch với bệnh này; (Nhớ rằng ngày nay các thí nghiệm chủ động cho con người tiếp xúc với các tác nhân gây chết người bị coi là trái đạo đức). Vào năm 1798 Jenner đã báo cáo những kết quả tương tự thu được từ các thí nghiệm bổ sung của ông, qua đó chứng minh gìá trị của quy trình mà ông gọi là tiêm chủng (thuật ngừ vaccinatiort có nguồn gốc từ Vaccinia, tên gọi của virut gây bệnh đậu mùa bò). Jenner đã phát minh ra phương pháp tiêm chủng (ngày nay cũng thường dùng một từ đồng nghĩa là tạo miễn dịch), thiết lập một biện pháp điều trị an toàn nhằm phòng ngừa bệnh đậu mùa và mở đầu lĩnh vực miễn dịch học – tức là sự nghiên cứu về khả năng bảo vệ đặc hiệu của cơ thể chông lại các tác nhân gây bệnh. Sau này Pasteur đã tạo được các vacxin chống lại có hiệu quả bệnh tả gà, bệnh than và bệnh dại.

               Các “viên thần dược” của Ehrlich
             Phát hiện của Gram cho rằng vi khuẩn có thê được phân hóa thành hai nhóm nhờ phương pháp nhuộm đã gợi ý cho nhà vi sinh vật học người Đức Paul Ehrlich (1854- 1915) một ý tưởng* lè các hóa chất có thể được sử dụng để tíẽu diệt vi sinh vật một cách phân hóa: Đê nghiên cứu, Ehrlich đã khảo sát một cách thấu đáo các hóa chất đê tìm ra một “viên thần dược” có thể phá hủy các tác nhân gây bệnh trong khi không gây độc với người. Vào năm 1908 ông đã phát hiện ra các hóa chất có hoạt tính chống lại trùng mũi khoan (nguyên sinh động vật ký sinh gây ra bệnh ngủ) và chông lại Treponema pallidum, tác nhân gây bệnh gìang mai. Những phát hiện của ông đã mơ đầu cho một lĩnh vực mới của vi sinh vật học y học có tên là hoá điều trị.

Đọc thêm tại : http://baitapvisinh.blogspot.com/2015/06/ky-thuat-sat-trung-cua-lister-snow-va.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: quá trình quang hợp, len men

Kỹ thuật sát trùng của Lister, Snow và dịch tễ học

               Kỹ thuật sát trùng của Lister
           Bác sĩ người Anh Joseph Lister (1827- 1912) là người đã cải tiến và phát triển ý tưởng về sát trùng trong ngành y tế. Là một bác sĩ phẫu thuật, Lister nhận thức được hậu quả nghiêm trọng của sự nhiễm trùng các vết thương. Do đó, ông đã dùng axit cacbolic (phenol), một hóa chất trước đó đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc khử mùi các chất thối rữa trong nước cống, để phun vào các vết thương, dao kéo mô và quần áo. Gìống như Semmelweis, lúc đầu ông gặp sự chống đối, song khi chỉ ra được rằng phương pháp này làm gìảm tỷ lệ tử vong trong các bệnh nhân của ông tới 2/3 thì nó đã được đưa vào ứng dụng thực tế. Nhờ vậy, Lister trở thành người sáng lập môn phẫu thuật sát trùng và mở ra các lĩnh vực nghiên cứu mới về sát trùng và khử trùng.
              Nightingale và việc chăm sóc sức khởe Florence Nightingale (1820-1910) là một y tá người Anh có tay nghề cao đã thành công trong việc đưa các kỹ thuật vệ sinh và sát trùng vào việc chăm sóc bệnh nhân. Bà đã có công trong việc thiết lập các tiêu chuẩn vệ sinh, cứu được vô số tính mạng trong cuộc chiến tranh Krưm trong những năm 1854-56. Bà đã đưa ra những sự so sánh thống kê để chỉ ra rằng chính các điều kiện thiếu dinh dưỡng vả mất vệ sinh trong các bệnh viện đã là nguyên nhân dẫn đến cái chết của nhiều binh sĩ.

               Snow và dịch tễ học
             Một bác sĩ người Anh khác, John Snow (1813-1858), cũng gìữ một vai trò chủ chốt trong việc đưa ra các tiêu chuẩn vệ sinh cộng đồng nhằm ngăn ngừa sự lan truyền của các bệnh nhiễm trùng. Snow đã nghiên cứu sự phát tán của bệnh tả và nghi ngờ rằng bệnh nảy được truyền bởi một nhân tố chiếm bẩn có trong nước. Vào năm 1854, ông đã lập bản đồ về sự có mặt của các trường hợp bị bệnh tả trong một vụ dịch xảy ra ở Luân Đôn và chỉ ra rằng chúng tập trung xung quanh một nguồn nước công cộng trên phố Broad. Sau đề xuất của ông, người ta đã bơm nước đi và dịch tả đã bị dập tắt. Mặc dầu Snow không biết gì về nguyên nhân của bệnh tả, song các tài liệu chi tiết của ông vẻ vụ dịch đã nhấn mạnh tầm quan trọng sông còn của việc xử lý nước thải và việc cung cấp nước sạch. Nghiên cứu của ông là cơ sở của hai chuyên ngành vi sinh vật học – Kiểm soát bệnh nhiễm trùng và Dịch tễ học, các bộ môn nghiên cứu sự tồn tại, phân bô” và sự lan truyền của bệnh ở người.

Đọc thêm tại : http://baitapvisinh.blogspot.com/2015/06/bang-cach-nao-chung-ta-co-ngan-ngua-su.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: bài tập sinh học 12, len men

Bằng cách nào chúng ta có thể ngăn ngừa sư nhiễm trùng và bênh tật?

          Câu hỏi lớn cuối cùng thúc đẩy các nghiên cứu vi sinh vật học trong “Thời kỳ hoàng kim” là làm thế nào để ngăn ngừa các bệnh nhiễm trùng. Mặc dù một số phương pháp ngăn ngừa và hạn chế bệnh đã được phát hiện ngay cả trước khi con người biết được vi sinh vật chính là kẻ gây ra các bệnh truyền nhiễm, song chỉ sau khi Pasteur và Koch chỉ ra rằng sự sông bắt nguồn từ sự sống và vi sinh vật có thể gầy ra các loại bệnh thì con người mới đạt được những tiến bộ đáng kể.
           Vào giữa những năm 1800, các nguyên lý hiện đại về vệ sinh như nguyên lý xử lý nước và nước thải/ vệ sinh cá nhân, kiểm soát các vật gây dịch hại còn chưa được ứng dụng rộng rãi. Nói chung, các nhân viên y tế và các thiết bị chăm sóc sức khỏe còn chưa đạt yêu cầu về mặt vệ sinh. Các bệnh nhiễm trùng bệnh viện I tức là các bệnh nhiễm trùng mắc phải trong các cơ sở y tế – đã xuất hiện tràn lan. Ví dụ, các bệnh nhân được phẫu thuật thường bị chết do bệnh hoại thư mắc phải trong thời gian được các bác sĩ chăm sóc, và nhiều phụ nữ sinh con tại bệnh viện thường bị chết vì bệnh sốt sản. Bốn nhân viên ngành y tế đã có công đặc biệt trong việc làm thay đổi phương thức chăm sóc bệnh nhân, đó là Semmelweis, Lister, Nightingale, và Snow.

            Semmelweis và biện pháp rửa tay
          Ignaz Semmelweis (1818-1865) là một bác sĩ làm việc tại nhà hộ sinh trong một bệnh viện thực tập ở Vienna. Vào khoảng năm 1848 ông nhận thấy những phụ nữ sinh con ở các khu vực có sinh viên đang thực tập thường bị chết vì bệnh sốt sản với tỉ lệ cao gấp 20 lần so với tỷ lệ tử vong của các phụ nữ khác được các bà đỡ đứng tuổi chăm sóc hoặc các đối tượng sinh con tại nhà.
           Mặc dầu lúc đó Pasteur chưa đưa ra học thuyết mầm bệnh, song Semmelvveis đã nghi ngờ rằng chính các sinh viên y khoa là người đã mang “các phần tử gây chết” từ các buổi thực tập làm sinh thiết của họ vào phòng hộ sinh và chính các phần tử này đã gây nên sốt sản. Giả thuyết của Semmeỉvveis được ủng hộ khi một bác sĩ làm đứt ngón tay của mình trong lúc làm sinh thiết đã bị tử nạn sau khi biểu hiện các triệu chứng giống như các triệu chứng của bệnh sốt sản. Ngày nay chúng ta biết rằng nguyên nhân chủ yếu của bệnh sốt sản là các vi khuẩn thuộc chi Stroptoccus, bọn này thông thường sống vô hại trên da và trong khoang mieenhj sống sẽ gây ra những biến chứng nghiêm trong khi chúng xâm nhập vào máu. Semmelwis bắt đầu yêu cầu các sinh viên y khoa phải rửa tay của họ bằng nước vôi đã được bổ sung clo, một chât từ lâu đã được khử mùi xác chất. Tỷ lệ tử vong trong năm kế tiếp đã giảm từ 18,3% xuống còn 1,3%

Đọc thêm tại : http://baitapvisinh.blogspot.com/2015/06/cac-gia-thuyet-cua-koch.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: bài tập sinh học 12, quá trình quang hợp

Các giả thuyết của Koch

        Sau khi phát hiện ra vi khuẩn gây bệnh than, Koch đã tiếp tục tìm kiếm các tác nhân gây bệnh khác. Trong hai công trình khoa học công 00′ vào năm 1882 và 1884, ông đã thông báo rằng tác nhân của bệnh lao là một vi khuẩn hình que có tôn là Mycobacterium tuberculosis.         Vào năm 1905 ông đã nhận được giải thưởng Nobel về sinh lý học và y học cho công trình này.
1. Quan sát thấy các vi sinh vật gây bệnh trong chuột bị bệnh, không có mặt
trong chuột khởe mạnh.
2. Phân lập được vi sinh vật và nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.
3. Chuột khởe được tiêm bởi các vi sinh vật phân lập được sẽ bị mắc bệnh.
4. Tái phân lập được vi sinh vật giống hệt từ chuột bị bệnh.

        Trong các công bố của mình về bệnh lao, Koch đã làm sáng tở một loạt các bước cần phải được tiến hành để chứng minh căn nguyên của bất kỳ một bệnh nhiễm trùng nào. Các bước này, ngày nay chúng ta gọi là các giả thuyết của Koch, là một trong những đóng góp quan trọng nhất của ông đối với vi sinh vật học. Các giả thuyết của Koch bao gồm:
1- Tác nhân nghi ngờ gây bệnh phải được
tìm thấy trong mọi trường hợp của bệnh và vắng mặt trong các vật chủ khởe mạnh.
2- Tác nhân phải phân lập được và phát triển được bên ngoài vật chủ.
3- Khi tác nhân được đưa vào một vật chủ khởe mạnh, mẫn cảm, vật chủ phải bị nhiễm bệnh.
4- Tác nhân đó phải được phân lập lại từ vật chủ thí nghiệm đã mắc bệnh.
         Chứng ta sử dụng thuật ngõ tác nhân nghi ngờ gây bệnh vì “tác nhân” có thể là nấm, nguyên sinh động vật, vi khuẩn, virut hoặc các tác nhân khác. Nó vẩn là “nghi ngờ” cho đến khi các giả thuyết được chứng minh.
          Trong những “năm hoàng kim” của vi sinh vật học, nhiều nhà khoa học khác đã sử dụng các giả thuyết của Koch cũng như các kỹ thuật phòng thí nghiệm do Koch và Pasteur đề ra để phát hiện căn nguyên của hầu hết các bệnh dò nguyên sinh động vật và vi khuân gây ra cũng như của một số bệnh do virut. Chẳng hạn, Charles Laveran (1845-1922) đã chỉ ra được một loài nguyên sinh động vật là tác nhân gây bệnh sốt rét, còn Edwin Klebs (1834-1913) đã mô tả vi khuẩn gây bệnh bạch hầu. Dmitri Ivanovvski (1864-1920) và Martinus Beijerinck (1851- 1931) đã phát hiện ra một loại bệnh ở cấy thuốc lá với tác nhân có thể chui qua các màng lọc có lỗ rất nhở mà vi khuân không thể đi qua. Beijerinck, khi nhận ra tác nhân không phải vi khuẩn đã gọi nó là một virut có thể qua lọc. Ngày nay những tác nhân như vậy được gọi đơn giản là virut. Như đã lưu ý trước đây, virut chỉ được nhìn thấy vào năm 1932 khi kính hiển vi điện tử được phát minh. Vào năm 1900, bác sĩ người Mỹ VValter Reed (1851-1902) đã chứng minh được rằng virut cũng có thể gây ra các bệnh khác như bệnh sốt vàng ở người.

Đọc thêm tại : http://baitapvisinh.blogspot.com/2015/06/cac-thi-nghiem-cua-koch.html

Từ khóa tìm kiếm nhiều: quang hop, lên men