Hãy trình bày ứng dụng của các kỹ thuật sinh học phân tử: PCR, điện di, giải trình tự gene, Southern blot, Northern blot, Western blot và chuyển gene trong...

a)    Y-dược học

●       PCR:

-       Xác định kiểu gen của vi-rút viêm gan siêu vi C dựa trên trình tự của vùng gen 5′-UTR và core.

-       Phát hiện đột biến gen EGFR, BRCA, KRAS trong chẩn đoán ung thư phổi, vú, đại trực tràng.

-       Định danh vi sinh vật dựa trên vùng gen 16s rRNA.

●       Southern Blot: Xác định số lượng và vị trí của một gen cụ thể trong genom.

●       Northern Blot: Nghiên cứu biểu hiện gen và tìm hiểu về chức năng của ARN

●       Western Blot: dùng để phân tích và xác định sự xuất hiện của một protein cụ thể trong một mẫu.

 ●       Chuyển gene: Tạo ra các loại thuốc, điều trị bệnh di truyền, và nghiên cứu chức năng gen.

 b)    Nông, lâm, ngư nghiệp

●       PCR:

-       Xác định loài vi khuẩn: PCR giúp nhận diện vi khuẩn một cách nhanh chóng dựa trên phản ứng tổng hợp chuỗi gen. Điều này hỗ trợ trong kiểm tra sự hiện diện của vi khuẩn gây bệnh trong cây trồng.

-       Phát triển cây trồng chống sâu bệnh: PCR được sử dụng để xác định gen chống sâu bệnh, giúp tạo ra cây trồng kháng bệnh.

 ●       Điện di:

-       Kiểm tra độ tinh khiết của ADN: Điện di gel cho phép phân tích và xác định kích thước của các đoạn ADN. Trong nông lâm ngư nghiệp, nó được sử dụng để kiểm tra độ tinh khiết của ADN trước khi thực hiện các phản ứng khác.

-       Xác định kích thước gen: Điện di gel giúp xác định kích thước của gen liên quan đến tính chất của cây trồng.

 ●       Giải trình tự gene:

-       Xác định thứ tự nucleotit của gen: Giải trình tự gene giúp xác định thứ tự chính xác của gen, từ đó tìm hiểu về cấu trúc và chức năng của gen trong cây trồng.

 ●       Southern Blot: Xác định số lượng và vị trí của gen cụ thể: Southern Blot được sử dụng để phân tích và xác định sự xuất hiện của một đoạn ADN cụ thể trong một mẫu cây trồng.

 ●       Northern Blot: Nghiên cứu biểu hiện gen: Northern Blot dùng để phân tích và xác định sự xuất hiện của một đoạn ARN cụ thể trong cây trồng. Điều này giúp tìm hiểu về biểu hiện gen và chức năng của ARN.

 ●       Chuyển gene: Tạo cây trồng biến đổi gen: Chuyển gene là quá trình đưa một đoạn gen từ một loài sang loài khác. Trong nông lâm ngư nghiệp, chuyển gene được sử dụng để tạo ra cây trồng có tính chất mới, chẳng hạn như kháng sâu bệnh, tăng năng suất hoặc cải thiện chất lượng sản phẩm.

a)    Bảo vệ môi trường

●       PCR:

-       Xác định vi khuẩn và vi rút trong môi trường: PCR giúp phát hiện và xác định vi khuẩn và vi rút có hại trong nước, đất, và không khí. Điều này hỗ trợ trong quản lý môi trường và dự phòng bệnh dịch.

-       Đánh giá đa dạng vi sinh vật trong môi trường tự nhiên: PCR được sử dụng để xác định loài vi sinh vật có trong môi trường, từ đó đánh giá sự đa dạng sinh học và tình trạng môi trường.

●       Diện di

-       Kiểm tra chất lượng nước: Điện di gel giúp phân tích và xác định tình trạng ô nhiễm nước bằng cách kiểm tra sự xuất hiện của vi sinh vật, vi khuẩn, và các hợp chất hóa học.

-       Xác định kích thước gen trong vi sinh vật: Điện di gel được sử dụng để xác định kích thước của gen trong vi sinh vật, từ đó hiểu về đa dạng di truyền và tương tác gen.

 ●       Giải trình tự gen: Phân tích đa dạng gen trong môi trường tự nhiên: Giải trình tự gene giúp xác định thứ tự nucleotide của các gen có ảnh hưởng đến môi trường. Điều này hỗ trợ nghiên cứu về sự thích nghi của vi sinh vật và cây trồng.

 ●       Southern Blot: Xác định sự xuất hiện của vi khuẩn chứa gen chống kháng trong đất: Southern Blot được sử dụng để phân tích và xác định sự xuất hiện của một đoạn ADN cụ thể trong mẫu đất. Điều này liên quan đến việc theo dõi vi khuẩn chứa gen chống kháng sau khi chúng được thả vào môi trường.

 ●       Northern Blot: Nghiên cứu biểu hiện gen trong cây trồng và vi sinh vật: Northern Blot dùng để phân tích và xác định sự xuất hiện của một đoạn ARN cụ thể trong mẫu. Điều này giúp hiểu về biểu hiện gen và tương tác gen trong môi trường.

 ●       Chuyển gene: Tạo cây trồng chống sâu bệnh và chịu môi trường khắc nghiệt: Chuyển gene là quá trình đưa một đoạn gen từ một loài sang loài khác. Trong bảo vệ môi trường, chuyển gene được sử dụng để tạo ra cây trồng có khả năng chống sâu bệnh, chịu hạn hán, và phục hồi đất.

 b)    Quốc phòng, an ninh

●       PCR:

-       Xác định vi khuẩn và vi rút trong môi trường: PCR giúp phát hiện và xác định vi khuẩn và vi rút có hại trong nước, đất, và không khí. Điều này hỗ trợ trong quản lý môi trường và dự phòng bệnh dịch.

-       Phân tích mẫu nhanh chóng: PCR được sử dụng để xác định nguyên nhân gây bệnh một cách nhanh chóng, đặc biệt trong tình huống khẩn cấp.

 ●       Chuyển gene: Phân tích dấu vết gene, sử dụng để phát hiện và theo dõi các dấu vết gene trong mẫu, hỗ trợ công tác an ninh quốc phòng.