Đồ Án Sản xuất các sản phẩm thương mại bằng vi sinh vật tái tổ hợp

Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ DNA tái tổ hợp, nhiều ứng dụng của công nghệ này đã được đưa vào sản xuất với qui mô công nghiệp. Các lĩnh vực được ứng dụng như y học: sản xuất các chế phẩm sinh học (insulin, hormon sinh trưởng, vaccine, interferon .), sản xuất kháng thể đơn dòng và các chất kháng sinh mới; ứng dụng trong sinh học phân tử: sản xuất enzyme giới hạn .; sản xuất các polymer sinh học: melanin, xanthan gum
Sự xuất hiện của công nghệ DNA tái tổ hợp được xem như một cuộc cách mạng công nghệ lớn, làm thay đổi vĩnh viễn bản chất của công nghệ sinh học. Từ sự đánh giá tiềm năng của công nghệ DNA tái tổ hợp cũng như những mơ ước về những khả năng trong tương lai mà loại công nghệ chưa từng thấy này sẽ mang lại, ngày càng có nhiều công ty công nghệ sinh học phân tử mới ra đời kéo theo ngày càng có nhiều sản phẩm công nghệ sinh học được thương mại hóa. Ngày nay có khoảng hơn 1.300 công ty công nghệ sinh học ở Mỹ và hơn 2.500 công ty trên khắp thế giới. Vào năm 2000, hàng chục loại thuốc mới được tạo ra bằng công nghệ DNA tái tổ hợp đã được phép sử dụng cho người, hơn 200 loại khác đang trong quá trình thử nghiệm trên người và trên 750 sản phẩm tái tổ hợp khác đang được phát triển. Doanh thu hàng năm của ngành công nghiệp công nghệ sinh học phân tử đã tăng từ khoảng 6 triệu USD năm 1986 lên khoảng 25 tỷ USD năm 2000. Ngoài ra, vào năm 2000, ở Hoa Kỳ đã có khoảng 175.000 người tham gia vào ngành công nghiệp công nghệ sinh học phân tử.
Từ những thành tựu đạt được, các ứng dụng của vi sinh vật tái tổ hợp để sản xuất các sản phẩm thương mại ngày càng có triển vọng vượt bậc, đặt biệt là chú trọng vào khía cạnh nâng cao cuộc sống con người và bảo vệ môi trường.
Với Việt Nam, một quốc gia chỉ mới bắt đầu sản xuất các sản phẩm thương mại từ vi sinh vật tái tổ hợp nhưng có nhiều tiềm năng trong lĩnh vực này, nước ta có nguồn gen sinh học đa dạng vào loại nhất thế giới. Để có thể tận dụng được những tiềm năng phát triển, đầu tiên chúng ta phải tìm hiểu, hiểu biết một cách tổng quan về sản xuất sản phẩm thương mại từ những vi sinh vật tái tổ hợp. Đồ án nhằm cung cấp những nét đại cương về nhiều ứng dụng của công nghệ sinh học phẩn tử (vi sinh vật tái tổ hợp) trong việc sản xuất các sản phẩm thương mại.
---------------------------------------------------------------------
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU
Chương 1 KHÁI QUÁT VỀ VACCINE
1.1. Khái niệm về vaccine
1.2. Cơ chế hoạt động của vaccine
1.3. Nguyên lý của sự chủng ngừa
1.4. Các chỉ tiêu đánh giá về vaccine
1.5. Một số hướng trong thiết kế vaccine
Chương 2 KHÁI QUÁT VỀ VACCINE TÁI TỔ HỢP
2.1. Sự ra đời của vaccine tái tổ hợp
2.2. Một số hướng trong thiết kế vaccine tái tổ hợp
2.3. Các kỹ thuật mới trong thiết kế vaccine tái tổ hợp
Chương 3 VẤN ĐỀ AN TOÀN VÀ TRIỂN VỌNG CỦA VACCINE TÁI TỔ HỢP
3.1.Vấn đề an toàn của vaccine tái tổ hợp
3.2.Triển vọng của vaccine tái tổ hợp
Chương 4 NGHIÊN CỨU TÌNH HUỐNG SẢN XUẤT VACCINE CÚM A-H5N1
4.1. Tổng quát về cúm
4.2. Cấu trúc, tính chất, và cách gọi tên các chủng
4.3. Sự xâm nhiễm và nhân mật số
4.4. Lịch sử đại dịch cúm A (H5N1) trên thế giới
4.5. Qui trình sản xuất vaccine cúm A (H5N1)
Chương 5 INTERFERON
5.1. Lịch sử nghiên cứu
5.2. Khái niệm về interferon.
5.3. Vai trò và tính chất cơ bản của IFN
5.4. Gen mã hóa IFN ở người và cơ chế sinh tổng hợp IFN trong tế bào
5.5. Công nghệ sản xuất IFN tái tổ hợp
5.6. Ứng dụng
Chương 6 HORMON TĂNG TRƯỞNG Ở NGƯỜI
6.1. Lịch sử nghiên cứu hormon tăng trưởng ở người.
6.2. Khái niệm.
6.3. Cấu trúc gen mã hóa hormon tăng trửơng người.
6.4. Công nghệ sản xuất hormon tăng trưởng tái tổ hợp ở người
Chương 7 CÁC ENZYME
7.1. DNase 1.
7.2. Alginate lyase.
7.3. Phenylalanine ammonia lyase.
7.4. α1- Antitrysin.
Chương 8 KHÁNG THỂ ĐƠN DÒNG
8.1. Lịch sử của kháng thể đơn dòng.
8.2. Kháng thể đơn dòng liên kết hóa học
8.3. Kháng thể đơn dòng của người
8.4. Kháng thể đơn dòng lai của người và chuột
8.5. Sản xuất kháng thể ở E.coli
9.1. Lịch sử phát hiện.
9.2. Khái niệm.
9.3. Cơ chế tác dụng
9.4. Chất kháng sinh penicillin
9.5. Qui trình sản xuất penicillin từ vi sinh vật
10.1. Sản xuất insulin tái tổ hợp.
9.7. Sản xuất yếu tố VIII và yếu tố IX tái tổ hợp.
Chương 10 SẢN XUẤT CÁC ENZYME SỬ DỤNG TRONG SINH HỌC PHÂN TỬ
10.1. Khái niệm
10.2. Lịch sử phát hiện
10.3. Tính chất chung của enzyme cắt giới hạn
10.4. Các kiểu cắt của enzyme giới hạn
10.5. Sản xuất Phân lập gen enzyme giới hạn PstI
Chương 11 TỔNG HỢP CÁC POLYMER SINH HỌC
11.1. Khái niệm
11.2. Cải biến Xanthomonas campestris để sản xuất gôm xanthan
11.3. Phân lập gen sinh tổng hợp melanin
11.4. Tổng hợp cao su bằng vi sinh vật
11.5. Sản xuất các polyhydroxyalkanoat bằng vi sinh vật
Chương 12 TỔNG HỢP CÁC PHÂN TỬ SINH HỌC NHỎ
12.1. Tổng hợp acid L-ascorbic
12.2. Tổng hợp indigo bằng vi sinh vật
12.3. Tổng hợp các acid amin
Chương 13 CẢI TIẾN VÀ SẢN XUẤT THƯƠNG MẠI FRUCTOSE VÀ ALCOHOL
13.1. Sử dụng tinh bột và các loại đường
13.2. Sản xuất thương mại fructose và alcohol
13.3. Cải tiến sản xuất alcohol
13.4. Cải tiến sản xuât fructose
Chương 14 CẢI BIẾN CÁC GEN CELLULASE VÀ SỬ DỤNG CELLULOSE
5.1. Thành phần của lignocelllulose
14.2. Phân lập các gen cellulase của vi sinh vật nhân sơ
14.3. Phân lập các gen cellulase của vi sinh vật nhân chuẩn
14.4. Cải biến các gen cellulase
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
-------------------------------------------------------------------------
GVHD: TS. Nguyễn Thúy Hương - Trường ĐH Bách Khoa TPHCM