Các hướng nghiên cứu và khả năng ứng dụng động vật chuyển gen

C¸c h­íng nghiªn cøu vµ Kh¶ nĂng øng dông ®éng vËt chuyÓn gen  Ngoµi chuét lµ ®èi t­îng m« h×nh cña c«ng nghÖ gen ®éng vËt, nghiªn cøu chuyÓn gen cßn ®­îc tiÕn hµnh trªn nhiÒu lo¹i ®éng vËt kh¸c: gia sóc (bß, cõu, dª, lîn), gia cÇm (gµ, chim cót), c¸ (c¸ håi, c¸ v»n, c¸ chÐp…), c«n trïng (muçi, s©u). Bªn c¹nh c¸c nghiªn cøu c¬ b¶n, ®éng vËt chuyÓn gen cã kh¶ n¨ng øng dông trong c¸c lÜnh vùc: S¶n xuÊt n«ng nghiÖp Y tÕ B¶o vÖ m«i tr­êng Trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp Tăng tr­ëng: lµm tăng tèc ®é sinh tr­ëng vµ chÊt l­îng thµnh phÇn c¬ thÓ ®éng vËt th«ng qua chuyÓn c¸c gen ®iÒu hoµ hocmon tăng tr­ëng Kh¸ng bÖnh: X¸c ®Þnh vµ chuyÓn c¸c gen cã thÓ t¸c ®éng ®Õn tÝnh kh¸ng bÖnh ë vËt nu«i (gen kh¸ng bÖnh chuyªn biÖt, gen receptor tÕ bµo T, gen m· ho¸ lymphokine, …) C¶i tiÕn chÊt l­îng, thµnh phÇn s¶n phÈm: chuyÓn gen lµm gi¶m tû lÖ mì, lµm gi¶m hµm l­îng lactose trong sữa, tăng hµm l­îng cystein ®Ó gia tăng sù ph¸t triÓn l«ng Trong y tÕ T¹o m« hinh ®éng vËt bÞ bÖnh cña ng­êi ®Ó tim hiÓu c¬ chÕ g©y bªnh, kiÓm tra liÖu ph¸p trÞ bÖnh míi (chuét chuyÓn gen) S¶n xuÊt protein t¸i tæ hîp phôc vô y d­îc S¶n xuÊt m«, c¬ quan phôc vô di cÊy ghÐp KiÓm so¸t bÖnh dich sèt rÐt b»ng muçi chuyÓn gen B¶o vÖ m«i tr­êng ChuyÓn gen phytase cho gia sóc, gia cÇm ®Ó gi¶m thiÓu « nhiÔm phèt pho 3.2.Bß, cõu, dª, lîn chuyÓn gen Tăng kh¶ năng sinh tr­ëng Lµ h­íng nghiªn cøu lµm tăng hiÖu qu¶ s¶n xuÊt thÞt b»ng c¸ch chuyÓn gen t¹o hocmon sinh tr­ëng cña ng­êi, cõu, bß lîn cho thá, lîn, cõu, bß b»ng ph­¬ng ph¸p vi tiªm vµo nh©n con cña trøng ®· thô tinh §· thu ®­îc vËt nu«i chuyÓn gen cã biÓu hiÖn cña gen chuyÓn n¹p.VÝ dô: cõu chuyÓn gen hocmon sinh tr­ëng ngo¹i lai tăng kÝch th­íc vµ l­îng sữa 18%, lîn chuyÓn gen cã hµm l­îng hocmon tăng tr­ëng trong m¸u cao gÊp 50 lÇn vµ khèi l­îng tăng 28% so víi ®èi chøng Tuy nhiªn, còng cã b¸o c¸o vÒ sù ph¸t sinh mét sè bÖnh: viªm phæi, tiÓu ®­êng, loÐt d¹ dµy, …mÊt kh¶ năng sinh s¶n ë c¸c gia sóc chuyÓn gen hocmon sinh tr­ëng th­êng Chuét chuyÓn gen hoocmon sinh tr­ëng (ph¶i) vµ chuét ®èi chøng The larger GM sheep is on the right of the picture, with normal-sized control A group of GM sheep in the field. Sheep expressing the extra growth hormone gene The original GM growth hormone sheep were produced by Kevin Ward, Bruce Brown and others at CSIRO's former research laboratory in Prospect, New South Wales. Source - CSIRO Division Livestock Industries 3.2.Bß, cõu, dª, lîn chuyÓn gen (tiÕp) Tăng kh¶ năng kh¸ng bÖnh ChuyÓn gen kh¸ng bÖnh chuyªn biÖt: Mx lµ mét trong c¸c gen kh¸ng sù nhiÔm virus. Chuét mang allele tréi Mx1+ kh¸ng vi rus cóm A vµ B, nÕu mang allele l¨n Mx1- kh«ng kh¸ng ®­îc sù x©m nhiÔm cña virus cóm ChuyÓn gen Mx1+ cho lîn nh»m kh¸ng virut cóm Orthomyxovirus BiÓu hiÖn gen s¶n xuÊt kh¸ng thÓ ®¬n dßng trong ®éng vËt chuyÓn gen t¹o miÔn dÞch di truyÒn: chuyÓn gen m· ho¸ cho chuçi α vµ  trong cÊu tróc ph©n tö kh¸ng thÓ cho chuét, cõu, lîn t¹o l­îng lín s¶n phÈm cña gen (Lo vµ cs., 1991) 3.2.Bß, cõu, dª, lîn chuyÓn gen (tiÕp) C¶i tiÕn chÊt l­îng s¶n phÈm Năm 1998 Ward vµ cs (CSIRO) ®· chuyÓn 2 gen m· ho¸ cho 2 enzym cña vi khuÈn vµo cõu ®Ó biÕn ®æi Serine thµnh Cystein nh»m t¨ng tèc ®é mäc l«ng vµ tăng tæng hîp collagen ViÖn nghiªn cøu n«ng nghiÖp quèc gia Ph¸p (INRA) ®· t¹o ra gièng bß tiÕt sữa chua (yaourt) do chuyÓn gen s¶n sinh c¸c s¶n phÈm lªn men s÷a chua vµo bé m¸y di truyÒn cña bß sữa. Con bß nµy tªn lµ BuBu do Danny Lactaire t¹o thµnh c«ng. Lµm gi¶m hµm l­îng lactose trong sữa cõu vµ bß b»ng chuyÓn gen lactose kÕt hîp víi promotor chuyªn biÖt ®Ó chuyÓn lactose thµnh galactose vµ glucose lµm t¨ng kh¶ n¨ng hÊp thu sữa ®èi víi 70% d©n sè Tăng hµm l­îng casein trong sữa lµm t¨ng chÊt l­îng sữa Thay ®æi thµnh phÇn c¸c axit bÐo b»ng chuyÓn gen FAD2 (fatty acid desatunase 2) tõ c©y spinach vµo lîn ®Ó t¹o axit Linoleic lµ thµnh phÇn dinh d­ìng thiÕt yÕu(®éng vËt cã vó kh«ng cã enzym nµy) 3.2.Bß, cõu, dª, lîn chuyÓn gen (tiÕp) S¶n xuÊt protein t¸i tæ hîp ë tuyÕn sữa Nguyªn t¾c: TuyÕn sữa lµ c¬ quan s¶n xuÊt sinh häc cã chøc năng s¶n xuÊt protein vµ bµi tiÕt sữa. §Ó mét protein nµo ®ã ®­îc s¶n xuÊt trong qu¸ trinh t¹o sữa thi gen cÊu tróc cña nã ph¶i ®­îc g¾n promoter ®iÒu khiÓn vµ m· ho¸ protein cña tuyÕn sữa Lîi thÕ: - Sè l­îng protein ®­îc s¶n xuÊt trong tuyÕn sữa lín, s¶n l­îng sữa lín( lîn:300l, cõu: 500l, dª:900l, bß: 10.000l/năm) nªn cã thÓ t¹o l­îng lín protein t¸i tæ hîp (35g protein/l, nÕu protein ®¹t 1g/l vµ hiÖu xuÊt thu håi 50%, cã thÓ cã 50kg protein t¸i tæ hîp/bß/năm) - Sù biÓu hiÖn gen ë tuyÕn sữa rÊt chÝnh x¸c vÒ thêi gian - S¶n phÈm thu håi vµ tinh s¹ch dÔ dµng VÝ dô: C¸c protein d­îc liÖu gi¸ trÞ cao ®­îc s¶n xuÊt trong s÷a ®éng vËt chuyÓn gen (nguån: Dove, 2000) 3.2.Bß, cõu, dª, lîn chuyÓn gen (tiÕp) ChuyÓn gen t¹o Lysostaphin: kh¸ng khuÈn g©y bÖnh viªm vó ChuyÓn gen s¶n xuÊt Factor VIII (ng­êi): yÕu tè ®«ng m¸u 1 – antitrypsin (ng­êi): chÊt øc chÕ proteinase, chuyÓn gen 1- antitrypsin cña ng­êi víi promotor  -lactoglobulin vµo cõu vµ cho kÕt qu¶ rÊt kh¶ quan, hµm l­îng 1- antitrypsin ®¹t ®­îc 35g/lÝt s÷a, chiÕm 50% tæng l­îng protein sữa. ChuyÓn gen cho dª Alpine ®Ó s¶n xuÊt s÷a chøa protein ®Æc hiÖu ®iÒu trÞ ung th­ cã tªn lµ BR96. ChuyÓn gen vµo cõu, bß ®Ó s¶n xuÊt albumin- thµnh phÇn chÝnh cÊu t¹o nªn m¸u tõ sữa cõu. ë Mü ®ang kÕt hîp kü thuËt nh©n b¶n ®éng vËt víi kü thuËt gen ®Ó t¹o ra c¸c bß s¶n xuÊt albumin cao trong sữa (80 kg albumin/bß/năm). ChuyÓn gen -globin kÕt hîp gen α-1-globin vµ gen -A-globin t¹o ®­îc lîn chuyÓn gen s¶n xuÊt hemoglobin cña ng­êi S¬ ®å chuyÓn gen ®Ó s¶n xu¸t Factor VIII trong sữa lîn Bò Herman mang gen Lactoferin của người (Pharming Group N.V. – 1990) Tracy, a transgenic sheep, 1999. > Back Picture Number:10319243Credit:Science Museum/Science & Society Picture Library Caption: Tracy (1990-1997) was a transgenic ewe that had been genetically modified by the Roslin Institute, near Edinburgh, Scotland, so that her milk produced a human protein called alpha antitrypsin, a potential treatment for the disease cystic fibrosis. The Roslin Institute is of the world's leading centres for animal research. It has internationally recognised programmes on genetics, genomics, early development, reproduction, animal behaviour and welfare, and has pioneered methods for the genetic modification and cloning of farm animals. It produced the first ever cloned animal, known as Dolly the sheep. Dolly was part of a project to reproduce reliably animals with the genes of Tracy. Cõu mang gen -antitrypsine cña ng­êi This transgenic ewe has been give the human gene that causes the production of a protein called antitrypsin in the sheep's milk. Her lamb (in the foreground) is also transgenic for this protein. Dê sản xuất TPA (tissue plasminogen activator ) của người Dª mang gen anthibrombin cña ng­êi This goat, engineered by GTC Biotherapeutics, has a single gene in her DNA that prompts her to produce a human protein in her milk. The protein, called antithrombin, is normally found in human blood. Harry M. Meade, senior vice-president for research and development at GTC and one of the pioneers of transgenics, first began working in the area at Biogen. Lợn sản xuất Hemoglobin của người 3.2.Bß, cõu, dª, lîn chuyÓn gen (tiÕp) Fig. 1. Number of kidney transplants and patients waiting to receive a transplant in Austria, Belgium, Germany and Netherlands (data from Eurotranplant) ChuyÓn gen ng­êi vµo ®éng vËt nh»m s¶n xuÊt m«, c¬ quan cÊy ghÐp 3.2.Bß, cõu, dª, lîn chuyÓn gen (tiÕp) ChuyÓn gen ng­êi vµo ®éng vËt nh»m s¶n xuÊt m«, c¬ quan cÊy ghÐp DÞ ghÐp (Xenotransplantation): ghÐp m« tÕ bµo tõ loµi nµy sang loµi kh¸c C¶n trë lín nhÊt khi dÞ ghÐp lµ sù ®µo th¶i m¹nh c¬ quan cÊy ghÐp do sù liªn kÕt giữa c¸c kh¸ng thÓ cã s½n cña c¬ thÓ chñ víi c¸c epitor cacbohydrat (α-Gal) trªn bÒ mÆt tÕ bµo c¬ quan ghÐp NÕu con vËt cho c¬ quan ghÐp mang 1 hay h¬n nữa cac gen m· ho¸ cho protein øc chÕ bæ thÓ cña ng­êi th× c¬ quan ghÐp sÏ ®­îc b¶o vÖ T¹o lîn chuyÓn gen®· lo¹i bá gen m· ho¸ α-Gal v mang c¸c gen øc chÕ bæ thÓ ng­êi (CD55, CD59) ®Ó cung cÊp c¬ quan cÊy ghÐp Fig. 4. Survival of pig to baboon heart transplant. Control vs DAF transgenic pigs (from Bhatti FNK et al., 1999)  Fig. 2. Synthesis of the Gala1-3Galb1 in pig tissues (a) and a transgenic strategy (b) that blocks its synthesis (from Parker et al., 1996). Năm 1992, lÇn ®Çu tiªn c¸c nhµ khoa häc ëTr­êng ®¹i häc Cambridge ®· t¹o ra lîn chuyÓn gen cã tim ®­îc bao bäc bëi protein ng­êi cã thÓ ghÐp cho ng­êi mµ kh«ng g©y ph¶n øng ®µo th¶i.Ngoµi sö dông c¬ quan cÊy ghÐp, chiÕn l­îc sö dông c¸c m« kh¸c cña lîn chuyÓn gen trÞ liÖu cho ng­êi (m« thÇn kinh chia Parkinson, tÕ bµo tuyÕn tuþ ®¶o chia tiÓu ®­êng…) ®ang ®­îc tËp trung nghiªn cøu HYPERACUTE REJECTION of a pig organ transplanted into a patient would very likely occur in minutes. It ensues after antibodies bind to the linear sugar chains lining pig blood vessels (left). But tissues from pigs genetically engineered to carry the angular sugar groups found in people with type O blood should not elicit such reactions (nght). Porcine Endogenous Retroviruses (PERVs) have been detected in pig cells. This is one of the main reasons why people are sceptical of xenotransplantation. 3.2.Bß, cõu, dª, lîn chuyÓn gen (tiÕp) ChuyÓn gen phytase t¹o enviro-pig L¬n vµ gia cÇm th¶i l­îng lín phospho do kh«ng ®ång hãa ®­îc phytat (myo-inositol hexakis®ihydrogen orthophosphat hay axit phytic) lµ d¹ng phospho dù trữ chñ yÕu trong nguån thøc ăn thùc vËt bëi chóng kh«ng cã phytase Phytase c¾t phosphat tõ phytat ®Ó t¹o inossitol- 2 monophosphat hay inositol lµ c¸c d¹ng mµ lîn vµ gia cÇm cã thÓ ®ång hãa ®­îc. Phytase Phytat Inositol 3.1.Bß, cõu, dª, lîn chuyÓn gen (tiÕp) 3.3.Gia cÇm chuyÓn gen Mét sè ®Æc ®iÓm sinh s¶n cña gia cÇm lµm cho viÖc tiªm ADN vµo trøng thô tinh khã kh¨n: NhiÒu tinh trïng x©m nhËp vµo mét trøng vµ kh«ng x¸c ®Þnh ®­îc nh©n tinh trïng nµo sÏ thô tinh Ngay lËp tøc sau thô tinh trøng ®­îc bao b»ng l­îng lín lßng tr»n, 2 líp mµng vá vµ vá v«i Tiªm AND vµo tÕ bµo chÊt cña trøng ®· thô tinh sÏ kh«ng cµi nhËp vµo bé gen Do ®ã th­êng dïng ph­¬ng ph¸p vi tiªm tÕ bµo gèc ph«i ®· chuyÓn gen vµo vïng d­íi ®Üa ph«i (s¬ ®å bªn) hoÆc tiªm AND vµo vïng ®Üa tÕ bµo chÊt chøa nguyªn nh©n ®ùc vµ nguyªn nh©n c¸i (®Üa nµy ®­îc t¹o thµnh tr­íc khi h×nh thµnh mµng bao). Sau vi tiªm AND, trøng ®­îc nu«i cÊy in vitro ®Õn h×nh thµnh ph«i, sau ®ã nã ®­îc ®­a vµo trøng thay thÕ ®Ó Êp në Day-Glo ChicksA handful of companies, including Viragen, are engineering chickens that make human proteins in their eggs. The chicken on the left has a gene that makes it glow green. This fluorescent marker allows the scientists to confirm that their technology for inserting transgenes is working. Đèi t­îng chÝnh lµ gµ ChuyÓn gen t¨ng tr­ëng, gi¶m mì vµ cholesterol trong trøng ChuyÓn gen kh¸ng bÖnh virus, vi khuÈn ChuyÓn gen tæng hîp protein t¸i tæ hîp trong trøng 3.3.Gia cÇm chuyÓn gen (tiÕp) 3.3.Gia cÇm chuyÓn gen (tiÕp) ChuyÓn gen kh¸ng bÖnh Tạo miÔn dÞch néi bµo: chuyÓn gen m· ho¸ protein virus hay c¸c d¹ng ®ét biÕn cña c¸c protein nµy ®Ó t¹o sù b¶o vÖ víi chÝnh virus ®ã. VÝ dô: chuyÓn gen m· ho¸ protein cña chñng Avian Leucokis virus cho gµ ®Ó kh¸ng chÝnh virus nµy 3.3.Gia cÇm chuyÓn gen (tiÕp) ChuyÓn gen tæng hîp protein t¸i tæ hîp trong trøng So víi vËt nu«i cho sữa, gµ sinh trö¬ng nhanh, dÔ nu«i sè l­îng lín trong diÖn tÝch nhá. Hµng lo¹t protein ®­îc tæng hîp trong lßng tr¾ng trøng Sù biÓu hiÖn gen chuyÓn trong c¸c tÕ bµo tuyÕn sinh dôc cña gµ m¸i (n¬i s¶n xuÊt albumin trøng) dÉn ®Õn tÝch tô protein ®­îc m· ho¸ bëi gen chuyÓn vµ chóng sÏ ®­îc gãi trong vá trøng C¸c nhµ khoa häc cña ViÖn Roslin vµ hai c«ng ty c«ng nghÖ sinh häc Oxford Biomedica and Viragen (Scotland) sö dông vector lentivirus chuyÓn gen môc tiªu vµo tÕ bµo gèc ph«i vµ vi tiªm vµo xoang d­íi ph«I cña ph«i nhËn ®Ó t¹o gµ s¶n xuÊt interferon 1-a, kh¸ng thÓ ®¬n dßng miR-24 vµ míi ®©y nhÊt lµ interferon  2-a cña ng­êi. HiÖn nay ViÖn Roslin g©y t¹o ®­îc 500 gµ chuyÓn gen dïng trÞ liÖu vµ protein t¸i tæ hîp ®­îc ®­îc biÓu hiÖn víi hiÖu suÊt 0,1g/trøng 3.4.C¸ chuyÓn gen ChuyÓn gen trªn c¸ thuËn lîi do kÝch th­íc tÕ bµo trøng lín, sè l­îng trøng nhiÒu, kh«ng cÇn cÊy chuyÓn vµo c¬ thÓ mÑ vµ kh«ng ®ßi hái chÕ ®é ch¨m sãc qu¸ nghiªm ngÆt Kü thuËt chuyÓn gen nhê vi tiªm hay xung ®iÖn ®· ®­îc ¸p dông cho nhiÒu lo¹i c¸: c¸ håi, c¸ håi chÊm hång B¾c cùc, c¸ chÐp, c¸ r« phi, …C¸c nh©n nguyªn cña c¸ kh«ng nh×n thÊy ®­îc sau khi trøng thô tinh nªn gen chuyÓn ë d¹ng ADN m¹ch th¼ng ®­îc tiªm vµo tÕ bµo chÊt ®· thô tinh hay ph«i bµo giai ®o¹n 4 tÕ bµo Sù ph¸t triÓn cña c¸ chuyÓn gen diÔn ra trong bÓ ñ ®iÒu nhiÖt. Tû lÖ sèng cña ph«i c¸ sau chuyÓn gen ®¹t 35-80% vµ tû lÖ c¸ cã gen chuyÓn ®¹t 10-70% Sù cã mÆt cña gen chuyÓn ®­îc ph¸t hiÖn b»ng PCR víi AND t¸ch tõ m¸u hay v¶y c¸ 3.4.C¸ chuyÓn gen Gen chuyÓn cho c¸ tr­íc hÕt lµ gen m· hoa hocmon tăng tr­ëng. Tõ 1994 c¸c nhµ khoa häc Canada, Mü vµ Singapo ®· nghiªn cøu chuyÓn gen hocmon tăng tr­ëng cho c¸ håi b»ng c¸ch vi tiªm gen chuyÓn vµo ph«i vµ ®¹t ®­îc tû lÖ thµnh c«ng 6,2% c¸ chuyÓn gen. Trong ®ã cã dßng c¸ håi chuyÓn gen mét n¨m tuåi t¨ng träng gÊp 11 lÇn so víi ®èi chøng. ĐÆc biÖt, cã dßng tăng träng gÊp 30 lÇn so víi ®èi chøng vµ ®­îc gäi lµ “Sumosalmon” Ở Việt nam, bước đầu nghiên cứu chuyển gien điều khiển hóc môn sinh trưởng ở cá chép, cá vàng, cá chạch, tạo được cá mang gien ngoại lai, cá chuyển gien thể hiện ưu thế sinh trưởng, tốc độ tăng trương so với đối chứng vượt 40%, mở ra triển vọng ứng dụng công nghệ chuyển gien tạo giống thuỷ sản có các đặc tính mới, ưu việt. Originally developed in 1999 by Singapore scientist Zhihuan Gong, GloFish have been successfully sold throughout the United States, despite being illegal in California — and Canada and the European Union, too. Transgenically growth enhanced tilapia (right) with controls (left), reared in parallel culture conditions. C¸ v»n chuyÓn gen GFP GH Transgenic Fish Common Carp Catfish C¸c lo¹i c¸ ®­îc chuyÓn gen 3.5.C«n trïng chuyÓn gen Transposable elements th­êng dïng lµm vector ®Ó chuyÓn gen vµo c«n trïng hAT family element Hermes (ruåi nhµ), the mariner element Mos1, the Tc1/mariner element Minos (ruåi dÊm) and the TTAA-specific element piggyBac (Lepidoptera) lµ c¸c nh©n tè linh ho¹t th­êng ®­îc sö dông nhÊt ThiÕt kÕ vector chuyÓn gen gåm 2 plasmid: -Plasmid mang gen chuyÓn, gen chän läc n»m gi÷a 2 tr×nh tù kÕt thóc lÆp ®¶o ng­îc (TIR) - Plasmid trî gióp mang gen m· ho¸ enzym transposase Hai plasmid ®­îc vi tiªm vµo ph«i sím cã chøa tÕ bµo mÇm. Chóng cã thÓ tiÕp nhËn Plasmid t¹o tÕ bµo chuyÓn gen nhê ho¹t ®éng cña transporase chuyÓn gen môc tiªu tõ plasmid cho vµo genom tÕ bµo chñ S¬ ®å chuyÓn gen nhê nh©n tè linh ho¹t  3.5.C«n trïng chuyÓn gen Mét thµnh c«ng rÊt ®¸ng chó ý lµ chuyÓn gen vµo muçi ®Ó chèng l¹i bÖnh sèt rÐt víi 2 h­íng: T¹o muçi cã kh¶ năng ®Ò kh¸ng víi ký sinh trïng sèt rÐt, ký sinh trïng kh«ng thÓ sèng l©u trong c¬ thÓ muçi, chóng sÏ bÞ diÖt bëi ký sinh trïng tr­íc khi truyÒn bÖnh cho ng­êi. T¹o muçi mÉn c¶m víi ký sinh trïng sèt rÐt, chóng sÏ bÞ diÖt bëi chÝnh ký sinh trïng nµy tr­íc khi truyÒn bÖnh cho ng­êi. Left to right; Dr Flaminia Catteruccia, Dr Andrea Crisanti and Dr Tony Nolan, department of biology - the IC research team IC scientists create first transgenic malaria mosquito (Imperial College scientists and the European Molecular Biology Laboratory in Heidelberg) Marcelo Jacobs-Lorena Female Anopheles gambiae mosquito feeding. Malaria vector, parasite.  In March 2007, Jacobs-Lorena and his JHMRI colleagues published a study in Proceedings of the National Academy of Sciences, which demonstrated that modified mosquitoes, resistant to malaria Marcelo Jacobs-Lorena, PhD, a professor with the Johns Hopkins Malaria Research Institute (JHMRI), was honored as one of Scientific American magazine’s “SciAm 50” for his work toward developing genetically-modified mosquitoes resistant to malaria. Tån t¹i trong t¹o ®éng vËt chuyÓn gen C¶i tiÕn gièng ®éng vËt b»ng kü thuËt chuyÓn gen lµ chiÕn l­îc ®óng ®¾n vµ ®· cã những thµnh c«ng nhÊt ®Þnh Tuy nhiªn cßn nhiÒu vÊn ®Ò cÇn gi¶i quyÕt bëi sù biÓu hiÖn cña c¸c gen ®­îc chuyÓn trong c¬ thÓ ®éng vËt rÊt phøc t¹p vµ sù di truyÒn c¸c gen sang c¸c thÕ hÖ sau lµ vÊn ®Ò nan gi¶i. C¸c qu¸ trinh sinh häc x¶y ra khi ADN ngo¹i lai s¸t nhËp vµo bé gen nh­ thÕ nµo ch­a ®­îc hiÓu râ rµng VÊn ®Ò kh¶m vµ ®ét biÕn chÌn lµm hiÖu qu¶ t¹o ®éng vËt chuyÓn gen gi¶m râ rÖt Tån t¹i trong t¹o ®éng vËt chuyÓn gen Hiªn t­îng thÓ kh¶m: th­êng chØ x¶y ra ë thÕ hÖ Fo. NÕu c¬ quan sinh dôc kh«ng mang gen chuyÓn thi c¸c thÕ hÖ con sÏ kh«ng ®­îc thõa h­ëng gen chuyÓn. NÕu c¬ quan sinh dôc lµ m« kh¶m thi thÕ hÖ con mang gen chuyÓn cã thÓ n»m trong kho¶ng 0-50%. H¬n thÕ, gen chuyÓn hiÕm khi ®­îc æn ®Þnh qua vµi thÕ hÖ §ét biÕn chÌn: khi gen chuyÓn s¸t nhËp vµo vÞ trÝ lÏ ra lµ cña mét gen cÇn thiÕt cho sù ph¸t triÓn cña thai thi khi những ®éng vËt chuûÓn gen b¸n hîp tö (hemizygote transgenic) giao phèi víi nhau ®ét biÕn chÌn sÏ ®­îc thÓ hiÖn vµ kh«ng thÓ sinh ra thÕ hÖ con ®ång hîp tö do chóng chÕt ngay giai ®o¹n thai Tån t¹i trong t¹o ®éng vËt chuyÓn gen ĐÓ cã thÓ ®­a ®éng vËt chuyÓn gen ra quÇn thÓ bªn ngoµi thµnh c«ng cÇn ph¶i ®¹t ®­îc những ®iÒu kiÖn tiªn quyÕt sau: Sù chuyÓn æn ®Þnh gen ngo¹i lai sang thÕ hÖ con, ch¸u Kh«ng x¶y ra c¸c ®ét biÕn chÌn ®Ó t¹o t¹o ®­îc ®éng vËt chuyÓn gen ®ång hîp tö BiÓu hiÖn æn ®Þnh cña gen chuyÓn víi t¸c ®éng d­¬ng tÝnh cña c¸c tÝnh tr¹ng môc tiªu Ýt nhÊt ph¶i t¹o ®­îc 5-10 c¸ thÓ chuyÓn gen ®Çu dßng æn ®Þnh, cho phÐp ®­a vµo s¶n xuÊt thµnh c«ng bÇy ®µn ĐÓ kü thuËt chuyÓn gen trë thµnh c«ng cô hiÖu qu¶ trong t¹o gièng ®éng vËt cÇn tËp trung nghiªn cøu c¸c vÊn ®Ò c¬ b¶n sau: C¶i thiÖn tèi ­u c¸c ph­¬ng ph¸p chuyÓn gen Ph©n lËp vµ ®Þnh tÝnh ®­îc c¸c gen môc tiªu Ph©n lËp vµ ®inh tÝnh ®­îc c¸c nh©n tè ®iÒu hoµ thÝch hîp (promotor, enhance…) KiÓm so¸t ®­îc sù biÓu hiÖn cña gen chuyÓn T¹o ®­îc con gièng ®Çu dßng mang ®Æc tÝnh cña gen chuyÓn vµ æn ®Þnh di truyÒn qua sinh s¶n hữu tÝnh