Sinh học 10 Chân trời sáng tạo Bài 30: Ứng dụng của virus trong y học và thực tiễn
1.1. Ứng dụng virus trong y học
a. Một số thành tựu về ứng dụng virus trong sản xuất chế phẩm sinh học
Chế phẩm sinh học là các sản phẩm được tạo ra bằng con đường sinh học. Người ta đã sử dụng virus để sản xuất một số chế phẩm sinh học có giá trị như insulin, interferon,... Nhờ ứng dụng virus mà người ta có thể tạo ra một lượng lớn chế phẩm trong thời gian ngắn, giúp giảm giá thành sản phẩm và đáp ứng được nhu cầu của con người.
Một số virus kí sinh ở vi khuẩn (phage), chứa các đoạn gene không thật sự quan trọng, nếu cắt bỏ và thay bởi một đoạn gene khác thì quá trình nhân lên của chúng không bị ảnh hưởng. Dựa vào tính chất này. người ta đã sử dụng virus làm vector và sản xuất chế phẩm bằng quy trình công nghệ sau:
(1) Tạo vector virus tái tổ hợp: Cắt bỏ gene không quan trọng của virus, gắn/ ghép gene mong muốn vào DNA virus tạo vector virus tái tổ hợp.
(2) Biến nạp gene mong muốn vào cơ thể vi khuẩn: Biến nạp vetor virus tái tổ hợp vào tế bào vi khuẩn.
(3) Tiến hành nuôi vi khuẩn để thu sinh khối và tách chiết sinh khối để thu chế phẩm. Quy trình sản xuất insulin hoặc interferon nhờ ứng dụng của virus được mô tả ở sơ đồ Hình 30.1.
Hình 30.1. Quy trình ứng dụng virus để sản xuất insulin hoặc interferon
b. Một số thành tựu ứng dụng của virus trong y học
- Từ những công nghệ hiện đại về vi sinh vật, con người đã đạt được những bước tiến quan trọng về việc ứng dụng virus trong y học để phòng và trị bệnh như: – Sử dụng hormone insulin để làm giảm nồng độ glucose trong máu, giúp điều trị bệnh tiểu đường.
– Sử dụng chất interferon để chống virus, tăng cường khả năng miễn dịch cho cơ thể. Interferon có tác dụng kích thích cơ thể tạo ra chất chống lại virus khi nó xâm nhập vào tế bào, tuy nhiên interferon không có tính đặc hiệu với virus. – Sử dụng vaccine để phòng các bệnh do virus gây ra, nhờ vậy mà con người có thể tránh được các đại dịch, giúp tăng cường hệ miễn dịch (đặc biệt là trẻ em, phụ nữ mang thai và người già). Việc sản xuất vaccine ngày càng tiến bộ, đảm bảo an toàn và hiệu quả hơn như vaccine tái tổ hợp.
Hinh 30.2. Cơ chế tác động của interferon
| Đa phần virus là có hại, tuy nhiên với công nghệ vi sinh vật hiện đại, con người đã nghiên cứu và ý nhiên với công nghệ vi sinh vật hiện ứng dụng virus vào y học và đạt được nhiều thành tựu như: sản xuất che phẩm insulin, interferon để chữa bệnh tiểu đường và phòng chống sự nhân lên virus; sản xuất vaccine phòng bệnh cho con người. |
1.2. Ứng dụng virus trong nông nghiệp
a. Sản xuất thuốc trừ sâu từ virus
Một số loại virus khả năng xâm nhập và gây bệnh cho sâu hại cây trồng. Dựa vào đặc điểm này, người ta sử dụng sâu làm vật chủ đề nhân nhanh số lượng virus, tạo chế phẩm thuốc trừ sâu, Quả trình này gồm các bước chính sau (Hình 30.3):
(1) Nhiễm virus vào sâu hại: Nuôi sâu trong các buồng nuôi bằng thức ăn nhân tạo, khi sâu ở độ tuổi 3 - 4, tiến hành nhiễm virus vào cơ thể sâu (sử dụng các loại virus ki sinh gây bệnh cho sâu nhu virus Baculo).
(2) Tạo thuốc trừ sâu virus: Khi sâu chết, nghiền nát sau, thêm nước, lọc, li tâm, thêm phụ gia, kiểm tra hoạt tính, thêm chất bảo quản, đóng chai.
Hiện nay, có hai loại thuốc trừ sâu được dùng phổ biến, đó là: chế phẩm từ virus nhân đa diện NPV và chế phẩm từ virus tế bào chất đa diện CPV. Ở Việt Nam, đã sản xuất được thuốc trừ sâu virus để diệt sâu róm hại thông, sâu hại bông
Hình 30.3. Quy trình ứng dụng của virus để sản xuất thuốc trừ sâu sinh học
b. Sử dụng virus để tạo giống cây trồng
Người ta sử dụng virus làm vector chuyển gene giúp chuyền các gene kháng vi khuẩn, kháng virus, kháng sâu bệnh, chịu hạn,.. vào cây trồng để tạo các giống cây trồng kháng bệnh (ví dụ: chuyển gene Bt vào cây bắp để ngăn chặn sâu đục thân).
| Bên cạnh các thành tựu trong y học, virus cũng được ứng dụng vào đời sống thực tiễn như sản xuất thuốc trừ sâu, tạo giống cây trồng kháng sâu bệnh, góp phần nâng cao sản lượng nông nghiệp, hạn chế ô nhiễm môi trường. |