Bài 15: Ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng, trị bệnh cho vật nuôi | Công Nghệ | Chương IV: Phòng, trị bệnh cho vật nuôi - Lớp 11 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

(Trang 74)

Mở đầu

Công nghệ sinh học đã được ứng dụng như thế nào trong phòng, trị bệnh vật nuôi? Ý nghĩa của việc ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng, trị bệnh cho vật nuôi là gì?

I - ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG SẢN XUẤT VACCINE PHÒNG BỆNH CHO VẬT NUÔI

1. Ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất vaccine DNA tái tổ hợp

Vaccine DNA tái tổ hợp là dạng vaccine được sản xuất bằng cách sử dụng các gene mã hoá kháng nguyên thiết yếu của vi sinh vật gây bệnh đề tổng hợp ra các phân tử DNA tái tổ hợp có khả năng kích thích cơ thể vật nuôi chống lại chính các vi sinh vật gây bệnh đó. Quy trình sản xuất vaccine DNA tái tổ hợp gồm các bước cơ bản trong Hình 15.1. hợp gồm các bước cơ b

Hình 15.1. Sơ đồ sản xuất vaccine DNA tái tổ hợp

Virus, vi khuẩn gây bệnh

DNA chứa gene mã hoá kháng nguyên

Plasmid

Gene mã hoá kháng nguyên

Enzim cát

Mờ vòng plasmid

DNA tái tổ hợp

Vật nuôi

DNA vắc xin

(Trang 75)

Khám phá

2. Ưu điểm của vaccine DNA tái tổ hợp

Các loại vaccine thông thường được sản xuất bằng cách sử dụng các virus, vi khuẩn gây bệnh đã làm suy yếu, bắt hoạt hoặc sử dụng các protein của virus, vi khuẩn gây bệnh. Vì vậy, việc thiết kế và sản xuất các loại vaccine này thường tốn nhiều thời gian và gặp nhiều khó khăn. Một số trường hợp vaccine có thể gây nguy hiểm cho vật nuôi được tiêm.

Vaccine DNA tái tổ hợp chỉ mang thông tin di truyền cần thiết để tạo ra một hoặc nhiều protein của vi khuẩn hoặc virus gây bệnh, do đó không thể tạo ra toàn bộ mầm bệnh nên có độ an toàn cao. Hơn nữa, loại vaccine này kích hoạt tất cả các thành phần của hệ thống miễn dịch để bảo vệ cơ thể vật nuôi tốt hơn. Ngoài ra, quy trình sản xuất vaccine DNA tái tổ hợp ít tốn kém và đơn giản hơn, có thể sản xuất trên quy mô lớn. Đặc biệt, các nhà khoa học có thể tổng hợp các đoạn DNA nhân tạo bằng cách sử dụng một quy trình hoá học, nhờ đó quy trình tạo vaccine sẽ nhanh hơn, đáp ứng với sự xuất hiện của một biển thể hoặc virus mới.

Khám phá

II - ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG PHÁT HIỆN SỚM VIRUS GÂY BỆNH Ở VẬT NUÔI

Bệnh do virus gây ra rất khó kiểm soát, nếu không phát hiện sớm có thể bùng phát thành dịch, gây thiệt hại lớn về kinh tế cho người chăn nuôi, ảnh hưởng đến sức khoẻ con người và gây nhiễm mới trường thư cho người chăn nua anh buong

Hầu hết các virus gây bệnh sau khi xâm nhiễm vào cơ thể vật nuôi cần thời gian ủ bệnh (khoảng 2-3 ngày) đề nhân lên đủ số lượng có thể gây bệnh cho vật nuôi. Bằng các phương pháp truyền thống, chúng ta chỉ có thể phát hiện được vật nuôi bị nhiễm virus sau thời gian ủ bệnh, khi đó virus gây bệnh đã nhân lên với số lượng lớn trong cơ thể vật nuôi và có thể lây lan sang các vật nuôi khác, gây khó khăn cho việc phòng, trị bệnh.

Nhờ ứng dụng công nghệ sinh học, có thể phát hiện sớm (ngay sau khi virus xâm nhiễm vào vật nuôi), chính xác các virus gây bệnh trên vật nuôi. Nhờ đó nâng cao hiệu quả phòng, trị bệnh, hạn chế bùng phát thành dịch, giảm thiểu tổn thất cho người chăn nuôi.

Quy trình ứng dụng công nghệ sinh học phát hiện sớm virus gây bệnh ở vật nuôi gồm các bước cơ bản sau (Hinh 15.2):

Hình 15.2. Các bước phát hiện sớm virus gây bệnh ở vật nuôi bằng công nghệ sinh học

Mẫu bệnh phẩm

Tách chiết RNA tổng số

Tổng hợp cDNA từ RNA nhờ quá trình phiên mã ngược

Khuếch đại cDNA bằng phản ứng PCR

Điện di kiểm tra sản phẩm PCR

(Trang 76)

Khám phá

Hình 15.3. Các bước phát hiện sớm virus H5N1 gây bệnh cúm gia cầm

Mẫu bệnh phẩm

Tách chiết RNA tổng số

Tổng hợp cDNA từ RNA

Khuếch đại cDNA bằng phản ứng PCR

Điện di kiểm tra sản phẩm PCR trên gel agarose

Kết nối năng lực

Sử dụng internet, sách, báo,... tìm hiểu thêm một số ứng dụng của công nghệ Sử dụng internet, sách, báo,... để tìm hiểu thêm một số sinh học trong chẩn đoán bệnh ở vật nuôi.

Luyện tập

1. Mô tả các bước sản xuất vaccine phòng bệnh cho vật nuôi bằng công nghệ sinh học.

2. Trình bày các bước phát hiện sớm virus gây bệnh ở vật nuôi nhờ ứng dụng công nghệ sinh học.

Vận dụng

Em hãy tìm hiểu các loại vaccine đang được sử dụng trong chăn nuôi ở gia đình, địa phương em. Nêu ưu, nhược điểm khi sử dụng các loại vaccine đó.