I. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT
1. Khái niệm
Là quy trình công nghệ nuôi cấy các loại tế bào động vật và tế bào người trong môi trường nhân tạo để tạo ra một lượng lớn tế bào nhằm mục đích nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế.
2. Nguyên lí
Nuôi cấy các tế bào gốc trong môi trường thích hợp và tạo điều kiện để chúng phân chia rồi biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau.
3. Thành tựu
a) Nhân bản vô tính vật nuôi
- Là công nghệ tạo ra các con vật giống hệt nhau về kiểu gene không thông qua quá trình sinh sản hữu tính.
- Công nghệ nhân giống vô tính đã áp dụng thành công cho một số loài như ếch, bò, lợn, cừu, ngựa, lừa, mèo, chó, khỉ nhưng nổi bật nhất là nhân bản ở cừu Dolly năm 1996.
- Công nghệ nhân giống vô tính không chỉ nhằm mục đích sinh sản tạo ra nhiều cá thể có cùng kiểu gene ưu việt mà còn làm tăng sống lượng các thể của những loài có nguy cơ tuyệt chủng.
b) Liệu pháp tế bào gốc
- Là phương pháp chữa bệnh bằng cách truyền tế bào gốc được nuôi cấy ngoài cơ thể vào người bệnh để thay thế các tế bào bị bệnh di truyền.
- Ưu điểm: cơ thể người sẽ không loại thải tế bào ghép nhưng để tránh vấn đề vi phạm đạo đức, các nhà khoa học đã tìm kiếm, nhân nuôi các loại tế bào gốc tách chiết từ các mô của người trưởng thành.
- Liệu pháp tế bào gốc được kì vọng sẽ chữa được các bệnh Parkinson, bệnh tiểu đường type 1, người có cơ tim bị tổn thương do đột quỵ hay bị tổn thương các tế bào thần kinh, các bệnh ung thư. Đồng thời, thành tựu trong nuôi cấy các tế bào động vật cũng cho phép việc ứng dụng nghiên cứu phát triển thịt nhân tạo hoặc sản xuất các protein chữa bệnh cho người.
c) Liệu pháp gene
- Là phương pháp chữa bệnh di truyền nhờ thay thế gene bệnh bằng gene lành bằng cách: Nhân nuôi tế bào trong ống nghiệm, chỉnh sửa gen hoặc thay thế các gene bệnh của tế bào bằng gene lành → Sàng lọc các tế bào đã được chỉnh sửa gene và nhân bản trong ống nghiệm → Truyền các tế bào chỉnh sửa gene vào cơ thể bệnh nhân.
- Liệu pháp thay thế gene chỉ sử dụng được cho người bệnh di truyền do hỏng một gene nhất định và tế bào bị bệnh phải thuộc loại tế bào liên tục phân chia trong suốt cuộc đời của bệnh nhân.
II. CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT
1. Khái niệm
Là quy trình công nghệ nuôi cấy các tế bào, mô thực vật ở điều kiện vô trùng để tạo ra các cây có kiểu gene giống nhau nhằm mục đích nhân giống.
2. Nguyên lí
Dùng môi trường dinh dưỡng có bổ sung các hormone thực vật thích hợp tạo điều kiện để nuôi cấy các tế bào thực vật tái sinh thành các cây.
3. Thành tựu
a) Nuôi cấy mô tế bào
Phương pháp nuôi cấy mô đem lại nhiều thành tựu trong nông, lâm nghiệp như: nhân nhanh với số lượng lớn ở những loài quý hiếm có thời gian sinh trưởng chậm, tạo ra cây kháng bệnh virus và nhiều bệnh khác; tạo ra giống cây biến đổi gene,... nhằm thỏa mãn nhu cầu của con người.
b) Lai tế bào sinh dưỡng
Giúp tạo ra giống mới mang đặc điểm của hai loài mà bằng phương pháp tạo giống thông thường không tạo ra được.
c) Nuôi cấy hạt phấn hoặc noãn chưa thụ tinh
Giúp tạo ra các cây có kiểu gene đồng hợp tử về tất cả các gene, đem lại nhiều lợi ích trong công tác tạo giống cây trồng.