OmicsCách thức khác h đêCá h thứ khá nhau để đặt câu hỏi sinh                                     â       i h  học:Từ dư...
Các ngành « omics » là gì?       nganh• “ome” đi từ̀ “genome”, “chromosome”• Omics: sư hợp nhất giữa Sinh học và CN    ...
Mưc độ phưcMức đô phức tạp tăng dần                       dân                    •   http://www.uta.edu/biology/mi    ...
- Omics ?Phương pháp                                         Phương pháp     Tyers & Mann, Nature 422, (13), 2003, 193-197
Ngành omics phân tích các giai               đoạn:•   Graves, P.R. and Haystead, T.A.J., Micro Mol Biol Rev. Mar 2002 pp 3...
Kỉ nguyên các ngành omicMục đích: hiểu trọn vẹn chức năng sinh hM đí h hiể t               hứ ă       i h học  của tế bào...
Phương pháp                   phap• Chụp ảnh với độ nét cao, sử̉ dụng các  p  phân tử đánh dấu  cấu trúc phân tử   ...
Cuộc cách mạng ngành hệ gen học   Kỉ nguyên hậu hệ gen học             hậu-hệ
Cuộc cách mạng ngành hệ gen học• Mục đích: giải mã toàn bộ trình tự hệ gen   g  người  – Tập hợp bản đồ hê gen        ...
Cuộc cách mạng ngành hệ gen học• Tậ h bả đồ hê gen  Tập hợp bản đô hệ   – Vecto cosmid và pha lambda  chèn các mảnh AD...
Kỉ nguyên hậu hệ gen học              hậu-hệ• M đí h nghiên cứu tí h đ d  Mục đích: hiê ứ tính đa dạng hê gen- hệ  chỉ ra...
kỉ nguyên hậu hệ gen học              hậu-hệ• Phâ tí h l  Phân tích lượng lớ d ̃ kiệ vê:                  lớn dư kiện ề  ...
Transcriptomics• Mục đích: xác định gen nào ứng với trình tự  nào• Cơ sở: hệ gen người + máy tính xử lí   20000 2500...
Transcriptomics• Công cụ  – Kiến thức về hệ gen người                      g     g  – Nhận biết các trình tự biểu hiện:...
MicroRNomicsNhững bước tiến trong nghiên cứu ARN               ếAntisense ARNiARN và micro ARNRibozymesNhại lại phân tử ...
Các loại ARN chủ yếu                  ARN                                 ARNARN mã                               không mã...
Những bước tiến trong nghiên cứu             ARN ‘60-’70 (cổ điển) : tRNA, mRNA, rRNA và  sinh tổng hơp protein       ...
Vai trò của ARN                tro cua ARN không mã hóa protein tạo nên sự  khác biệt lớn giữa gen người và gen ru...
Một số loại ARN khác             sô siRNA:   là ARN mạch kép (20-25bp) tham gia vào cơ chế can   thiệp ARN      ệp   Chứ...
RibozymeĐịnh nghĩ̃a : các phân tử̉ ARN có́ khả năng ̣  xúc tácVai trò: cắt mRNAỨng dụng: chưa ung th các bênh d vir...
Cơ chế ARN can thiệp (iRNA)     chê• Định nghĩa: Là cơ chế gây ức chế hoặc kích hoạt                       chê       ch...
ARN đối mã                          đô ã Định nghĩa: là sợi  ARN đối mã với sơi        đôi       vơi sợi  khuôn mR...
Hiện tượng đồng ức                 chê                  hế• Đươc khám phá trên hoa  Được         pha  dạ yên thảo• ...
Cơ chế can thiệp iRNA               ệp                         Tiêm các phân tử                          chuỗi xoắn kép  ...
Vai trò của cơ chế can thiêp ARN     tro cua      chê      thiệp- Có hiêu quả cao t      hiệ    ả      trong điề khi...
C3 genetic engineering omics
C3 genetic engineering omics
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

C3 genetic engineering omics

560 views

Published on

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
560
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
5
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

C3 genetic engineering omics

  1. 1. OmicsCách thức khác h đêCá h thứ khá nhau để đặt câu hỏi sinh â i h học:Từ dưới lên (cổ điển):- Phân tích chi tiết từng gen/protein Tập gen/protein. hợp dần dần kết quả để có cái nhìn tổng thê vê thế về các quá trình bên trong tế bào/ sinh tê vật.TưT ̀ trên xuông (hiên đai) : ống (hiện đại)- Phân tích toàn thể sinh vật. High throughput screening and omics sciences
  2. 2. Các ngành « omics » là gì? nganh• “ome” đi từ̀ “genome”, “chromosome”• Omics: sư hợp nhất giữa Sinh học và CN sự va Thông tin – N hiê cứu sinh h t ê diệ rộng Nghiên ứ i h học trên diện ộ – Lượng dữ liệu lớn
  3. 3. Mưc độ phưcMức đô phức tạp tăng dần dân • http://www.uta.edu/biology/mi http://www uta edu/biology/mi chalak/classnotes/genomics/l ect35.ppt
  4. 4. - Omics ?Phương pháp Phương pháp Tyers & Mann, Nature 422, (13), 2003, 193-197
  5. 5. Ngành omics phân tích các giai đoạn:• Graves, P.R. and Haystead, T.A.J., Micro Mol Biol Rev. Mar 2002 pp 39-63
  6. 6. Kỉ nguyên các ngành omicMục đích: hiểu trọn vẹn chức năng sinh hM đí h hiể t hứ ă i h học của tế bào và sinh vậtHướng phát triển: ể• Genomic: Giải trình tự̣ protein, ADN, ARN p , ,• Transcriptomics:  hiểu quá trình điều hòa phiên mã (công cụ: Microarray (vi dàn))• Proteomic: Hiểu chức năng sinh hóa của sản phẩm của gen• Interactomic: Hiểu sự tương tác giữa chúng
  7. 7. Phương pháp phap• Chụp ảnh với độ nét cao, sử̉ dụng các p phân tử đánh dấu  cấu trúc phân tử  p dự đoán chức năng+tương tác của các sản phẩm gen• Mô hình hóa cấu trúc các đại phân tử và hệ chức năng trên máy tính ê ứ ê á í
  8. 8. Cuộc cách mạng ngành hệ gen học Kỉ nguyên hậu hệ gen học hậu-hệ
  9. 9. Cuộc cách mạng ngành hệ gen học• Mục đích: giải mã toàn bộ trình tự hệ gen g người – Tập hợp bản đồ hê gen đô hệ – Phát triển bản đồ vật lý của hệ gen.
  10. 10. Cuộc cách mạng ngành hệ gen học• Tậ h bả đồ hê gen Tập hợp bản đô hệ – Vecto cosmid và pha lambda  chèn các mảnh ADN lớn• Xây dựng bản đồ vật lý hệ gen – Các chỉ thị đồng bộ, chuẩn hóa – Enzym cắt hạn chế không thường xuyên – Điện di trên gel trong điện trường  phân tích các mảnh ADN lớn• Giải mã hệ gen bằng Kĩ thuật Sanger – Dàn lợp (tiling array): tách dòng có mục đích à ợp (t g a ay) tác dò g ục đ c – Súng bắn ngẫu nhiên (random shotgun sequencing method): dùng máy tính phân tích trình tự chồng lợp
  11. 11. Kỉ nguyên hậu hệ gen học hậu-hệ• M đí h nghiên cứu tí h đ d Mục đích: hiê ứ tính đa dạng hê gen- hệ chỉ ra các khác biệt kiểu đơn hình trong quần thê thể bằng cách giải mã các hê gen cá thể đại hệ thê diện• Phương pháp: phát triển các phương pháp giải trình tự kiểu mới – Pyrosequencing y q g – Giải trình tự các đơn phân tử bằng cách tổng hợp (single-molecule sequence-by-synthesis)  nhanh, rẻ  giải mã t à bô hê gen người mất h h ẻ iải ã toàn bộ hệ ời ất $1000
  12. 12. kỉ nguyên hậu hệ gen học hậu-hệ• Phâ tí h l Phân tích lượng lớ d ̃ kiệ vê: lớn dư kiện ề – Quá trình phiên mã (transcriptomics-phiên mã học) h ) – RNAi/ miRNAs (ARN can thiệp/ARN nhỏ (interferomics/microRNomics)) – proteins (hệ protein học proteomics) – Tương tác proteins (interactomics) – Biến đổi trên DNA và nhiễm sắc thể (epigenomics) – Chuyển hóa (hệ chuyển hóa học metabolomics)
  13. 13. Transcriptomics• Mục đích: xác định gen nào ứng với trình tự nào• Cơ sở: hệ gen người + máy tính xử lí  20000 25000 20000-25000 phiên mã/cơ thể  các gen thê được biểu hiện khác nhau ở mỗi loại tế bào• H ớng nghiên cứ Hướng cứu: – Gen nào được biểu hiện ở mỗi loại tế bào/mô – So sánh phiên mã ở 2 điều kiện/2 loại tế bào khác nhau
  14. 14. Transcriptomics• Công cụ – Kiến thức về hệ gen người g g – Nhận biết các trình tự biểu hiện: • Khung đọc mở (ORF) mơ • Phân tích intron/exon • Giải so sánh trình tư cDNA tách ra từ tế bào Giải-so tự tư tê• Ứng dụng: so sánh biểu hiện gen khi bệnh tật / phát triển ể
  15. 15. MicroRNomicsNhững bước tiến trong nghiên cứu ARN ếAntisense ARNiARN và micro ARNRibozymesNhại lại phân tử giữa protein và ARN tư va
  16. 16. Các loại ARN chủ yếu ARN ARNARN mã không mã hóa hóa mRNA ARN phiên mãTham gia ARN nhỏ Tham gia tổngtổng hợp hợp protein protein siRNA miRNA tRNA rRNA Ribozyme Bất hoạt Điều hòa gen phiên dịch Chức mã năng shRNA Điều hòa ề phiên, enzym Bất hoạt dịch mã
  17. 17. Những bước tiến trong nghiên cứu ARN ‘60-’70 (cổ điển) : tRNA, mRNA, rRNA và sinh tổng hơp protein tông hợp ’80: ribozyme ( y (RNA xúc tác) và tách intron ) từ mRNA trong phiên mã (Eukaryotae) ‘90: RNAi miRNA và điều hòa sau phiên 90: RNAi, điêu mã 2000 đến nay: mạng lướ́i ARN trong tế́ ế bào, công nghệ ARN. g g
  18. 18. Vai trò của ARN tro cua ARN không mã hóa protein tạo nên sự khác biệt lớn giữa gen người và gen ruồi ̣ g g g g giấm Giúp làm rõ cơ chế đoc mã di truyền Giup ro chê đọc Cắt intron và ghép exon nhiều protein tạo nên từ 1 gen (300.000 protein tạo ra từ 30.000 gen người) ngươi)
  19. 19. Một số loại ARN khác sô siRNA: là ARN mạch kép (20-25bp) tham gia vào cơ chế can thiệp ARN ệp Chức năng: ức chế gensaRNA: là ARN mạch kép tham gia vào cơ chế́ can thiệp ARN Chức năng: kích hoạt genmiRNA: iRNA 20-25base (mạch đơn), sinh ra trong quá trình phiên mã nhưng không được dịch thành protein tham gia điều hòa gen
  20. 20. RibozymeĐịnh nghĩ̃a : các phân tử̉ ARN có́ khả năng ̣ xúc tácVai trò: cắt mRNAỨng dụng: chưa ung th các bênh d virus,Ứ d h ̃ thư, á bệ do i liệu pháp ribozym với các vi khuẩn kháng thuốc
  21. 21. Cơ chế ARN can thiệp (iRNA) chê• Định nghĩa: Là cơ chế gây ức chế hoặc kích hoạt chê chê gen bằng các đoạn ARN• C chê: Cơ hế – tác động đến biểu hiện gen ở giai đoạn dịch mã – cản trở sự phiên mã của các gen đặc hiệu• Hiệu ứng: – Ức chế dịch mã đơn vị mRNA – Ứ chê sự phiên mã của gen t Ức hế hiê ã ủ trong nhân hâ – Phân giải mRNA
  22. 22. ARN đối mã đô ã Định nghĩa: là sợi ARN đối mã với sơi đôi vơi sợi khuôn mRNA Vai trò: tiêm ARN đối tro: đôi mã vào tế bào  ức chế biểu hiện gen ở ̣ g sinh vật (knock-out) Nguyên nhân: mạch ké́p ARN Cơ chế tìm thấy trên thực vật ruôi, sâu, thưc vât, ruồi sâu nấm.. Ứng dụng: làm cà chua chậm chín,..
  23. 23. Hiện tượng đồng ức chê hế• Đươc khám phá trên hoa Được pha dạ yên thảo• Tiêm ADN quy đinh tính định trạng tím nhằm làm thêm đậm màu  kết quả đối ̣ q nghịch: hoa bị loang hoặc mất màu hoàn toàn• Hiện tượng đồng ức chế: cả gen ban đầu và gen chen thê đề bị bất h t. h ̀ thêm đều hoạ• Nguyên nhân : cơ chế bảo vệ cua vê của cơ thể khỏi sư xâm thê khoi sự nhập của virus
  24. 24. Cơ chế can thiệp iRNA ệp Tiêm các phân tử chuỗi xoắn kép RNA vào tế bào chuỗi phản ứng phân tử phiên mã mRNA của tế bào có trình tự giống với trình tự của phân tử RNA ngoại lai sẽ bị tiêu hủy ngăn chận sự biểu hiện của gene ra protein
  25. 25. Vai trò của cơ chế can thiêp ARN tro cua chê thiệp- Có hiêu quả cao t hiệ ả trong điề khiể biể hiên điêu khiên biêu hiệ của gen (tính đặc hiệu cao, làm tắt hoàn toàn gen)- Ứng dụng trong nghiên cứu chữa ung thư: - Tế bào ung thư: tế bào đôt biến về di truyền  Tê bao tê bao đột biên vê vượt qua sự khống chế của cơ thể (chương trình tự sát tế bào, tín hiệu kìm hãm phân chia..) - Cơ chế́ can thiệp ARN: giú́p dò tìm cơ chế́ thay đổi phân tử ở tế bào ung thư  điểm yếu của tế bao bào  thuốc chữa đăc hiêu thuôc chưa đặc hiệu - Cần xây dựng thư viện RNAi  tổng hợp RNAi (hóa chất, PCR, DNA plasmid, retrovirus..)

×