Transcript SINH HỌC PHÂN TỬ TẾ BÀO
Slide 1
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
SINH HỌC PHÂN TỬ
TẾ BÀO
MOLECULAR BIOLOGY
OF THE CELL
TS. ĐỖ HIẾU LIÊM
TS. NGUYỄN THANH BÌNH
Slide 2
I. GIỚI THIỆU MÔN HỌC
Các kiến thức về sinh học tế bào (sinh hóa và sinh lý tế
bào) ở cấp độ phân tử.
Những hiểu biết cơ bản về bệnh học phân tử – các biến
đổi của cơ thể về mặt sinh học do các tác nhân gây bệnh và
phân tích những yếu tố điều tiết đến quá trình nuôi cấy,
phân bào, phát triển và biệt hóa tế bào.
Những quan điểm mới của thế giới trong nghiên cứu tế
bào và ứng dụng trong công nghệ sinh học.
MỤC TIÊU
Trang bị các hiểu biết về sinh hóa, sinh lý và bệnh học
của tế bào ở cấp độ phân tử, cũng như khuynh hướng
hiện nay trong nghiên cứu và sử dụng tế bào động vật
trong chăn nuôi thú y.
2
Slide 3
II. PHẦN LÝ THUYẾT
Chương I. Thành phần cấu tạo và cấu trúc của màng
1.1. Đại cương
1.2. Lớp lipid đôi
1.3. Protein màng
Chương II. Sự vận chuyển các ion và phân tử nhỏ qua màng
2.1. Đại cương
2.2. ATPase Pumps và môi trường ion
2.3 . Nongated Ion Channels và điện thế nghỉ
2.4. Sự đồng hành
2.5. Sự vận chuyển của nước
2.6. Sự vận chuyển qua lớp biểu mô
2.7. Voltage-Gated Ion Channels và điện thế động
2.8. Chất dẫn truyền thần kinh, receptor ở synapses
3
Slide 4
Chương III. Cơ chế thông tin sinh học
3.1. Đại cương
3.2. Nguyên tắc cơ bản trong thông tin tế bào
3.3.Thông tin qua receptor màng - protein G
3.5. Một số cơ chế thông tin tế bào
Chương IV. Bệnh học phân tử tế bào
4.1. Rối loạn biến dưỡng nước và chất điện ly
4.2. Rối loạn biến dưỡng glucid
4.3. Rối loạn biến dưỡng lipid
4.4. Rối loạn biến dưỡng protein và amino acid
4
Slide 5
Chương V. Chu kỳ tế bào
5.1. Đại cương
5.2. Các phase trong chu kỳ tế bào
5.3. Hệ thống kiểm soát chu kỳ tế bào
5.4. Đặc điểm của sự kiểm soát chu kỳ tế bào hữu nhũ
Chương VI. Tế bào chết theo chương trình
6.1. Đại cương
6.2. Tín hiệu “sống” và tín hiệu “chết”
6.3. Caspases
6.4. Cơ chế apoptosis
6.5. Tín hiệu “sống” ức chế apoptosis
5
Slide 6
Chương VI. Yếu tố kiểm soát chu kỳ tế bào
6.1.Cơ chế hóa học phân tử của hoạt động phân bào và phương
pháp phát hiện các giai đoạn trong chu kỳ tế bào
6.2.Yếu tố ngoại bào kiểm soát sự phân chia và phát triển tế bào
6.3.Yếu tố ảnh hưởng đến nuôi cấy TBĐV In vitro
6.4.Sự phát triển của tế bào trong ống nghiệm bằng phương
pháp trinh sản
Chương VII. Sự biệt hóa tế bào
7.1.Tiến trình biệt hóa và yếu tố ảnh hưởng đến sự biệt hóa TB
7.2.Khả năng biệt hóa của TB từ TB chưa biệt hóa, tiềm năng
trong nghiên cứu và sản xuất sản phẩm y sinh học
7.3.Tái lập trình nhân từ tế bào sinh dưỡng, khả năng biệt hóa
TB từ TB biệt hóa
7.4. Dòng hóa tế bào động vật
6
Slide 7
Chương VIII. Tiềm năng và ứng dụng sinh học tế bào
động vật trong nghiên cứu - sản xuất
8.1.Một số sản phẩm từ hoạt động của các vi thể tế bào và
khả năng sử dụng
8.2.Ứng dụng kỹ thuật vi thể trong nghiên cứu TB và sinh
sản trên động vật
8.3.Thú biến đổi gene- khả năng tạo thú thương phẩm. Bảo
tồn gene động vật, những ứng dụng nghiên cứu và điều chế
sản phẩm y sinh học từ kỹ thuật chuyễn cấy nhân tế bào
8.4.Sinh học tế bào trong nhiễm và đáp ứng với yếu tố gây
nhiễm (virus, vi khuẩn, ký sinh trùng) (miễn dịch tế bào học)
8.5.Các kỹ thuật và thao tác thực tập trên tế bào (protein,
DNA và RNA): Tách tế bào, nuôi cấy tế bào, các kỹ thuật
điện di: Westhern, Northern và Southern blotting...
8.6.Kỹ thuật sinh học trong sản xuất các dòng tế bào và tạo
kháng thể đơn dòng
7
Slide 8
III. PHẦN THỰC HÀNH
Bài 1 Kỹ thuật nuôi cấy tế bào trong ống nghiệm (In vitro
maturation)
Nuôi cấy tế bào từ giai đoạn chưa thành thục đến trưởng thành trên tế
bào noãn của heo và bò
- Chọn lọc tế bào noãn từ buồng trứng heo và bò
- Tạo môi trường nuôi cấy tế bào noãn heo và bò
- Quy trình nuôi cấy tế bào
Bài 2: Kỹ thuật nhuộm DNA nhân tế bào
Phát hiện chu kỳ phân bào và các giai đoạn tế bào sau khi nuôi cấy
trên heo và bò
- Kỹ thuật nhuộm DNA bằng orcein
- Kỹ thuật nhuộm DNA bằng kháng thể huỳnh quang Hoechst 33342
8
Slide 9
Bài 3 : Kỹ thuật chuyễn cấy nhân tế bào, ICSI, tạo thú biến
đổi gen...(đối với nội dung này học viên được học bằng video
clip, internet trực tuyến từ một số bài giảng và kỹ thuật thí
nghiệm của các giáo sư nước ngoài)
Bài 4. Tham quan và kiến tập
Học viên tham quan và học tập tại các cơ sở và viện khoa học
trong nước để đánh giá khả năng ứng dụng và phát triển môn học
IV.PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC
Học viên chia nhóm để viết chuyên đề với các nội dung
được giảng và trình bày chuyên đề trước lớp các chương
nêu trên (20%), đánh giá thực tập (30%) và thi viết (50%).
9
Slide 10
CHUYÊN ĐỀ
• Chuyên đề khoa học tùy chọn theo ngành học (CN hoặc TY)
• Trình bày các vấn đề có liên quan đến lĩnh vực CNTY, trọng tâm
ứng dụng các kiến thức được môn SHPTTB cung cấp, giải thích
trên cơ sở sinh học phân tử.
CHĂN NUÔI
(1).Phân tích các yếu tố nhiệt độ, ẩm độ, các chất khí H2S, NH3…
đến tình trạng sức khỏe và năng suất sản suất của vật nuôi.
(2).Ảnh hưởng của sản phẩm probiotic, prebiotic đến tập đoàn vi sinh
vật đường ruột và khả năng sản suất của vật nuôi.
(3).Hiệu quả của chế phẩm progesterone và prostaglandin đến khả
năng sinh sản của động vật cái.
(4).Ảnh hưởng của NO đến tính hăng của động vật đực.
(5).Ảnh hưởng stress đến tình trạng sức khỏe và khả năng sản xuất
của vật nuôi.
(6)…
Slide 11
THÚ Y
(1).Cơ chế sinh bệnh của E. coli… gây bệnh phù đầu trên heo con,
biện pháp phòng và điều trị.
(2).Sự đáp ứng của cơ thể động vật đối với vaccine phòng bệnh
PRRS, …
(3).Tác động sinh học của dược phẩm ivermectin… đối với giun sán
và vật chủ.
(4).Phân tích tác động miễn dịch của kháng thể mẹ truyền
(5).Vai trò sinh học của interferon trong các chế phẩm vaccine
(6)…
Ngoài ra, có thể trình bày những chuyên đề có tính chất lý thuyết
như bệnh tiểu đường, còi xương hay loãng xương, dị ứng, bệnh cúm
gia cầm, bệnh tai xanh ở heo…
Slide 12
V.TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
•Đỗ Ngọc Liên. 1999. Miễn dịch học cơ sở, NXB Đại học Quốc
gia Hà Nội.
•Nguyễn Phước Nhuận, Đỗ Hiếu Liêm, Huỳnh Thị Bạch Yến.
2007. Trao đổi chất và năng lượng, NXB Nông Nghiệp (chi
nhánh phía Nam).
•Nguyễn Tiến Thắng, Nguyễn Đình Huyên. 1998. Giáo trình
Sinh hóa hiện đại, NXB Giáo Dục.
•Hoàng Văn Tiến, Lê Khắc Thận, Lê Doãn Diên. 1997. Sinh hóa
học với cơ sở khoa học của công nghệ gene, NXB Nông nghiệp,
Hà nội.
•Phạm Văn Ty. 2001. Miễn dịch học. NXB Đại học Quốc gia Hà
Nội.
12
Slide 13
Tiếng Anh
•Ahmed N., Dawson M., Smith C. and Wood E. 2007. Biology of
diseases. Taylor & Franics Group. New York. USA.
•Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K. and Walter P.
2008. Molecular biology of the cell, 5th edi., Garland Science, USA.
•Cibelli J., Lanza P. R., Campbell H.S.K., and West D.M. 2002.
Principle of cloning. Academic Press, Amsterdam, Holland.
Crocker J. and Murray P.G. 2003. Molecular Biology in Cellular
Pathology. John Wiley & Sons, Ltd. New Jersey. USA.
•Daved J. and Lord M. 2003. Essential cel biology. Vol 2. Oxford
university. USA.
•Ding S. 2008. Chemical and functional genomic approaches to stem
cell biology and regenerative medicine John Wiley & Sons, Inc.
Hoboken, New Jersey. USA.
•Elliott H.W. & Elliot D. C. 1997. Biochemistry and Molecular
Biology, Oxford University Press. USA.
13
Slide 14
•Kaneko J.J. 2008. Clinical Biochemistry of Domestic Animal - 6th
edi. , Academic Press, Inc, London.
•Gilbert S.F. 2005. Developmental biology. 7th edi., Massachusetts,
USA.
•Lodish H. 2007. Molecular biology of the cell. 5th edi., W.H.
Freeman and Compamy, Inc, New York. USA.
•Sheehan D. 2009. Physical biochemstry: principes and application.
2nd edi. John Wiley & Sons Ltd. New Jersey. USA.
•Vance D.E. and Vance J.E. 2008. Biochemistry of lipid, lipoprotein
and membranes. 5th edi. Elsevier B.V. Hungary.
•Virella G. 2001. Medical immunology. 5th edi. Marcel Dekker, Inc.
New York. USA.
•Voet D., Voet J.D. 1995. Biochemistry. 2nd edi. John Wiley & Sons,
Inc. New York, 1995.
Slide 15
Một số địa chỉ mạng
•Animal science..
•Biology of reproduction..
•Cornell University..
•Domestic animal endocrinology..
•Endocrinology..
•IVIS..
•Journals elsevierhealth.
•Journal of endocrinology..
•Reproduction..
•Theriogenology..
•The jounal of biologycal chemistry..
•The medical journal of Autralia..
•University of Georgia, Athens, GA, USA..
•Veterinary medicine..
•Veterinary medicine Auburn education.
.
15
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
SINH HỌC PHÂN TỬ
TẾ BÀO
MOLECULAR BIOLOGY
OF THE CELL
TS. ĐỖ HIẾU LIÊM
TS. NGUYỄN THANH BÌNH
Slide 2
I. GIỚI THIỆU MÔN HỌC
Các kiến thức về sinh học tế bào (sinh hóa và sinh lý tế
bào) ở cấp độ phân tử.
Những hiểu biết cơ bản về bệnh học phân tử – các biến
đổi của cơ thể về mặt sinh học do các tác nhân gây bệnh và
phân tích những yếu tố điều tiết đến quá trình nuôi cấy,
phân bào, phát triển và biệt hóa tế bào.
Những quan điểm mới của thế giới trong nghiên cứu tế
bào và ứng dụng trong công nghệ sinh học.
MỤC TIÊU
Trang bị các hiểu biết về sinh hóa, sinh lý và bệnh học
của tế bào ở cấp độ phân tử, cũng như khuynh hướng
hiện nay trong nghiên cứu và sử dụng tế bào động vật
trong chăn nuôi thú y.
2
Slide 3
II. PHẦN LÝ THUYẾT
Chương I. Thành phần cấu tạo và cấu trúc của màng
1.1. Đại cương
1.2. Lớp lipid đôi
1.3. Protein màng
Chương II. Sự vận chuyển các ion và phân tử nhỏ qua màng
2.1. Đại cương
2.2. ATPase Pumps và môi trường ion
2.3 . Nongated Ion Channels và điện thế nghỉ
2.4. Sự đồng hành
2.5. Sự vận chuyển của nước
2.6. Sự vận chuyển qua lớp biểu mô
2.7. Voltage-Gated Ion Channels và điện thế động
2.8. Chất dẫn truyền thần kinh, receptor ở synapses
3
Slide 4
Chương III. Cơ chế thông tin sinh học
3.1. Đại cương
3.2. Nguyên tắc cơ bản trong thông tin tế bào
3.3.Thông tin qua receptor màng - protein G
3.5. Một số cơ chế thông tin tế bào
Chương IV. Bệnh học phân tử tế bào
4.1. Rối loạn biến dưỡng nước và chất điện ly
4.2. Rối loạn biến dưỡng glucid
4.3. Rối loạn biến dưỡng lipid
4.4. Rối loạn biến dưỡng protein và amino acid
4
Slide 5
Chương V. Chu kỳ tế bào
5.1. Đại cương
5.2. Các phase trong chu kỳ tế bào
5.3. Hệ thống kiểm soát chu kỳ tế bào
5.4. Đặc điểm của sự kiểm soát chu kỳ tế bào hữu nhũ
Chương VI. Tế bào chết theo chương trình
6.1. Đại cương
6.2. Tín hiệu “sống” và tín hiệu “chết”
6.3. Caspases
6.4. Cơ chế apoptosis
6.5. Tín hiệu “sống” ức chế apoptosis
5
Slide 6
Chương VI. Yếu tố kiểm soát chu kỳ tế bào
6.1.Cơ chế hóa học phân tử của hoạt động phân bào và phương
pháp phát hiện các giai đoạn trong chu kỳ tế bào
6.2.Yếu tố ngoại bào kiểm soát sự phân chia và phát triển tế bào
6.3.Yếu tố ảnh hưởng đến nuôi cấy TBĐV In vitro
6.4.Sự phát triển của tế bào trong ống nghiệm bằng phương
pháp trinh sản
Chương VII. Sự biệt hóa tế bào
7.1.Tiến trình biệt hóa và yếu tố ảnh hưởng đến sự biệt hóa TB
7.2.Khả năng biệt hóa của TB từ TB chưa biệt hóa, tiềm năng
trong nghiên cứu và sản xuất sản phẩm y sinh học
7.3.Tái lập trình nhân từ tế bào sinh dưỡng, khả năng biệt hóa
TB từ TB biệt hóa
7.4. Dòng hóa tế bào động vật
6
Slide 7
Chương VIII. Tiềm năng và ứng dụng sinh học tế bào
động vật trong nghiên cứu - sản xuất
8.1.Một số sản phẩm từ hoạt động của các vi thể tế bào và
khả năng sử dụng
8.2.Ứng dụng kỹ thuật vi thể trong nghiên cứu TB và sinh
sản trên động vật
8.3.Thú biến đổi gene- khả năng tạo thú thương phẩm. Bảo
tồn gene động vật, những ứng dụng nghiên cứu và điều chế
sản phẩm y sinh học từ kỹ thuật chuyễn cấy nhân tế bào
8.4.Sinh học tế bào trong nhiễm và đáp ứng với yếu tố gây
nhiễm (virus, vi khuẩn, ký sinh trùng) (miễn dịch tế bào học)
8.5.Các kỹ thuật và thao tác thực tập trên tế bào (protein,
DNA và RNA): Tách tế bào, nuôi cấy tế bào, các kỹ thuật
điện di: Westhern, Northern và Southern blotting...
8.6.Kỹ thuật sinh học trong sản xuất các dòng tế bào và tạo
kháng thể đơn dòng
7
Slide 8
III. PHẦN THỰC HÀNH
Bài 1 Kỹ thuật nuôi cấy tế bào trong ống nghiệm (In vitro
maturation)
Nuôi cấy tế bào từ giai đoạn chưa thành thục đến trưởng thành trên tế
bào noãn của heo và bò
- Chọn lọc tế bào noãn từ buồng trứng heo và bò
- Tạo môi trường nuôi cấy tế bào noãn heo và bò
- Quy trình nuôi cấy tế bào
Bài 2: Kỹ thuật nhuộm DNA nhân tế bào
Phát hiện chu kỳ phân bào và các giai đoạn tế bào sau khi nuôi cấy
trên heo và bò
- Kỹ thuật nhuộm DNA bằng orcein
- Kỹ thuật nhuộm DNA bằng kháng thể huỳnh quang Hoechst 33342
8
Slide 9
Bài 3 : Kỹ thuật chuyễn cấy nhân tế bào, ICSI, tạo thú biến
đổi gen...(đối với nội dung này học viên được học bằng video
clip, internet trực tuyến từ một số bài giảng và kỹ thuật thí
nghiệm của các giáo sư nước ngoài)
Bài 4. Tham quan và kiến tập
Học viên tham quan và học tập tại các cơ sở và viện khoa học
trong nước để đánh giá khả năng ứng dụng và phát triển môn học
IV.PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC
Học viên chia nhóm để viết chuyên đề với các nội dung
được giảng và trình bày chuyên đề trước lớp các chương
nêu trên (20%), đánh giá thực tập (30%) và thi viết (50%).
9
Slide 10
CHUYÊN ĐỀ
• Chuyên đề khoa học tùy chọn theo ngành học (CN hoặc TY)
• Trình bày các vấn đề có liên quan đến lĩnh vực CNTY, trọng tâm
ứng dụng các kiến thức được môn SHPTTB cung cấp, giải thích
trên cơ sở sinh học phân tử.
CHĂN NUÔI
(1).Phân tích các yếu tố nhiệt độ, ẩm độ, các chất khí H2S, NH3…
đến tình trạng sức khỏe và năng suất sản suất của vật nuôi.
(2).Ảnh hưởng của sản phẩm probiotic, prebiotic đến tập đoàn vi sinh
vật đường ruột và khả năng sản suất của vật nuôi.
(3).Hiệu quả của chế phẩm progesterone và prostaglandin đến khả
năng sinh sản của động vật cái.
(4).Ảnh hưởng của NO đến tính hăng của động vật đực.
(5).Ảnh hưởng stress đến tình trạng sức khỏe và khả năng sản xuất
của vật nuôi.
(6)…
Slide 11
THÚ Y
(1).Cơ chế sinh bệnh của E. coli… gây bệnh phù đầu trên heo con,
biện pháp phòng và điều trị.
(2).Sự đáp ứng của cơ thể động vật đối với vaccine phòng bệnh
PRRS, …
(3).Tác động sinh học của dược phẩm ivermectin… đối với giun sán
và vật chủ.
(4).Phân tích tác động miễn dịch của kháng thể mẹ truyền
(5).Vai trò sinh học của interferon trong các chế phẩm vaccine
(6)…
Ngoài ra, có thể trình bày những chuyên đề có tính chất lý thuyết
như bệnh tiểu đường, còi xương hay loãng xương, dị ứng, bệnh cúm
gia cầm, bệnh tai xanh ở heo…
Slide 12
V.TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
•Đỗ Ngọc Liên. 1999. Miễn dịch học cơ sở, NXB Đại học Quốc
gia Hà Nội.
•Nguyễn Phước Nhuận, Đỗ Hiếu Liêm, Huỳnh Thị Bạch Yến.
2007. Trao đổi chất và năng lượng, NXB Nông Nghiệp (chi
nhánh phía Nam).
•Nguyễn Tiến Thắng, Nguyễn Đình Huyên. 1998. Giáo trình
Sinh hóa hiện đại, NXB Giáo Dục.
•Hoàng Văn Tiến, Lê Khắc Thận, Lê Doãn Diên. 1997. Sinh hóa
học với cơ sở khoa học của công nghệ gene, NXB Nông nghiệp,
Hà nội.
•Phạm Văn Ty. 2001. Miễn dịch học. NXB Đại học Quốc gia Hà
Nội.
12
Slide 13
Tiếng Anh
•Ahmed N., Dawson M., Smith C. and Wood E. 2007. Biology of
diseases. Taylor & Franics Group. New York. USA.
•Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K. and Walter P.
2008. Molecular biology of the cell, 5th edi., Garland Science, USA.
•Cibelli J., Lanza P. R., Campbell H.S.K., and West D.M. 2002.
Principle of cloning. Academic Press, Amsterdam, Holland.
Crocker J. and Murray P.G. 2003. Molecular Biology in Cellular
Pathology. John Wiley & Sons, Ltd. New Jersey. USA.
•Daved J. and Lord M. 2003. Essential cel biology. Vol 2. Oxford
university. USA.
•Ding S. 2008. Chemical and functional genomic approaches to stem
cell biology and regenerative medicine John Wiley & Sons, Inc.
Hoboken, New Jersey. USA.
•Elliott H.W. & Elliot D. C. 1997. Biochemistry and Molecular
Biology, Oxford University Press. USA.
13
Slide 14
•Kaneko J.J. 2008. Clinical Biochemistry of Domestic Animal - 6th
edi. , Academic Press, Inc, London.
•Gilbert S.F. 2005. Developmental biology. 7th edi., Massachusetts,
USA.
•Lodish H. 2007. Molecular biology of the cell. 5th edi., W.H.
Freeman and Compamy, Inc, New York. USA.
•Sheehan D. 2009. Physical biochemstry: principes and application.
2nd edi. John Wiley & Sons Ltd. New Jersey. USA.
•Vance D.E. and Vance J.E. 2008. Biochemistry of lipid, lipoprotein
and membranes. 5th edi. Elsevier B.V. Hungary.
•Virella G. 2001. Medical immunology. 5th edi. Marcel Dekker, Inc.
New York. USA.
•Voet D., Voet J.D. 1995. Biochemistry. 2nd edi. John Wiley & Sons,
Inc. New York, 1995.
Slide 15
Một số địa chỉ mạng
•Animal science.
•Biology of reproduction.
•Cornell University.
•Domestic animal endocrinology.
•Endocrinology.
•IVIS.
•Journals elsevierhealth.
•Journal of endocrinology.
•Reproduction.
•Theriogenology.
•The jounal of biologycal chemistry.
•The medical journal of Autralia.
•University of Georgia, Athens, GA, USA.
•Veterinary medicine.
•Veterinary medicine Auburn education.
15