Kỹ thuật di truyền (còn gọi là công nghệ di truyền, công nghệ gen hay công nghệ DNA tái tổ hợp…) làm biến đổi hệ gen của một sinh vật nhờ các kỹ thuật như loại bỏ vật chất di truyền hay đưa thêm DNA từ bên ngoài vào rồi hợp nhất hoặc lai với hện gen sinh vật chủ để tạo ra những sinh vật mới (Sinh vật biến đổi gen-GMO). Nó bao gồm các phương pháp kỹ thuật nucleic acid (DNA/RNA) tái tổ hợp để tạo lên sự kết hợp mới của các vật liệu di truyền. Hiện nay, nó bao gồm một mạng lưới các kỹ thuật phân tử được dùng để phân tích, biến đổi và tái tổ hợp hầu như mọi trình tự DNA. Và nền công nghiệp công nghệ sinh học đã hình thành và phát triển chung quanh việc sử dụng các kỹ thuật này để tạo ra các sản phẩm mới đáp ứng nhu cầu của con người.

Kỹ thuật di truyền được xem là then chốt của công nghệ sinh học hiện đại, được ứng dụng trong trong y dược, công nghiệp và nông nghiệp và có thể thực hiện trên nhiều loại thực vật, động vật và nhất là vi sinh vật.

Ở vi khuẩn, người ta có thể đưa vào DNA plasmid các gen mới để sản xuất các loại thuốc, các loại kháng sinh, các hợp chất thứ cấp, các enzyme và các cơ chất khác.

Cây trồng được biến đổi gene để bảo vệ khỏi côn trùng, chịu thuốc diệt cỏ, kháng virus, tăng cường dinh dưỡng, bảo quản lâu hơn, chịu được áp lực môi trường...

Động vật biến đổi gen được sử dụng làm mô hình động vật để nghiên cứu bệnh con người và sản xuất thực phẩm hoặc dược phẩm. Các động vật biến đổi gen bao gồm các động vật có gen mất chức năng (gen bất lợi), tăng cường tính chống chịu với bệnh tật, tăng cường hormone sinh trưởng và có khả năng biểu hiện protein trong sữa của chúng.

Trong y học, các kỹ thuật tái tổ hợp DNA được dùng để thăm dò bản chất của ung thư, chẩn đoán các bệnh di truyền và nhiễm trùng, sản xuất thuốc và điều trị các rối loạn di truyền. Nhiều dược phẩm, đặc biệt là các protein điều trị như insulin, albumin huyết thanh người, vaccin tái tổ hợp… phục vụ phòng và chữa bệnh cho con người. Ngoài ra, tạo ra dược phẩm có các ứng dụng công nghiệp khác như sản xuất enzyme lên men công nghiệp để tạo ra phô mai, và nhiều sản phẩm khác.

Sự phát triển thương mại hóa của sản phẩm biến đổi gen đã mang lại nhiều lợi ích kinh tế nhiều quốc gia khác nhau (đặc biệt là cây trồng biến đổi gen). Nhưng, dấy lên mối quan ngại rằng, sẽ có những sinh vật mà bộ gen bị thay đổi và biểu hiện những tính trạng con người không mong muốn và cho đến nay, đây vẫn là vấn đề tranh cãi cần lời giải đáp. Câu trả lời không chỉ đơn giản là có hay không tiến hành biến đổi gen, mà là có thể có cách nào khác nhằm đảm bảo các nguy cơ kia (nếu có tồn tại) không gây tác hại đến con người và môi trường hay không, khi mà những lợi ích mang lại từ kỹ thuật biến đổi gen là vô cùng lớn.

Học phần Kỹ thuật di truyền trong chương trình đào tạo Công nghệ sinh học sẽ giúp người học hiểu biết nguyên lý, những yếu tố cần thiết, các kỹ thuật cơ bản và những ứng dụng điển hình của công nghệ này ở mức độ vận dụng và có sáng tạo trong điều kiện thực tế.

Thực hành tại Phòng thí nghiệm của Khoa Công nghệ sinh học

Một số hoạt động thực hành tại Lab. SHPT về kỹ thuật di truyền

Với cơ sở vật chất, kinh phí thực hành khá đầy đủ, sinh viên Ngành Công nghệ sinh học của ĐH Nguyễn Tất Thành  được thao tác ở mức độ phân tử, thực hành trọn vẹn quy trình tạo dòng phân tử. Bao gồm:

1. Tách chiết, tinh sạch gen quan tâm, phân tách bằng enzyme cắt giới hạn hoặc khuếch đại bằng kỹ thuật PCR.
2. Sau đó, những đoạn DNA này được phân tách bằng kỹ thuật điện di rồi dùng kỹ thuật thôi gel để thu hồi nó.
3. Bước tiếp theo, đoạn DNA này được đưa vào DNA plasmid của vi khuẩn (vector tạo dòng) bằng kỹ thuật ghép nối 2 đoạn DNA sử dụng enzyme nối tạo ra DNA tái tổ hợp và chuyển vào tế bào chủ là vi khuẩn nhân lên (kỹ thuật được dùng là chuyển gen).
4. Kế tiếp, nhiều kỹ thuật được áp dụng để chọn lọc thể chuyển gen cũng như đánh giá biểu hiện của gen chuyển như sàng lọc kháng sinh, chỉ thị màu, Elisa, Western blot…

Trải nghiệm thực tế, cập nhật công nghệ

Với định hướng Ứng dụng-Thực hành, Khoa CNSH trường ĐH Nguyễn Tất Thành đã mời nhiều giảng viên doanh nghiệp đang hoạt động trong lĩnh vực công nghệ sinh học để hỗ trợ và giúp sinh viên tăng cường kỹ năng nghề, cập nhật công nghệ và gắn thực tiễn nhiều hơn.

Lợi thế của Khoa là nằm trong khuôn viên của Trung tâm Công nghệ sinh học Thành phố Hồ Chí Minh, nhiều cán bộ có chuyên môn cao của Trung tâm đồng thời là giảng viên của Khoa. Từ năm học 2019-2020, nhiều hoạt động phối hợp đào tạo giúp sinh viên có những trải nghiệm thực tế thông qua việc tham gia vào một số bước của đề tài/dự án mà Trung tâm đang triển khai, trong đó có mảng công việc về kỹ thuật di truyền, ví dụ: sản xuất kít PCR chẩn đoán virus gây bệnh trên tôm do TS. Ngô Huỳnh Phương Thảo hướng dẫn.

Bên cạnh đó, Khoa còn mời một số giảng viên doanh nghiệm khác như TS. Đỗ Tiến Phát, (Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam) truyền đạt những kiến thức về công nghệ mới nhất như Chỉnh sửa gen, RNAi

Một số hoạt động trải nghiệm của sinh viên với Giảng viên doanh nghiệp

Khoa Công nghệ sinh học tiếp tục duy trì và phát triển hoạt động này trong những năm học tiếp theo, đây là cơ hội cho các bạn sinh viên đang theo học và có dự định học Ngành Công nghệ sinh học, Đại học Nguyễn Tất Thành.

Nguyễn Thị Nhã