Giải Luyện tập và vận dụng 3 trang 9 SGK Sinh học 12

Lời giải

Phân tích đề:

Đề cho biết: nhiều enzyme và protein tham gia vào bộ máy tái bản DNA ở vi khuẩn (ví dụ: DNA polymerase, helicase, primase, DNA ligase, topoisomerase/gyrase…) có cấu trúc khác biệt với các enzyme và protein cùng chức năng ở tế bào người. Dựa vào điểm khác biệt này để đề xuất hướng sản xuất thuốc kháng khuẩn ít tác dụng phụ.

Hướng đề xuất:

a) Nguyên lí chung — khai thác sự khác biệt để tạo tính chọn lọc:
Vì các enzyme/protein tái bản DNA của vi khuẩn khác với của người, ta tìm và sản xuất những loại thuốc (kháng sinh) chỉ ức chế đặc hiệu enzyme/protein tái bản DNA của vi khuẩn mà không (hoặc rất ít) tác động lên enzyme tương ứng của tế bào người. Nhờ đó thuốc tiêu diệt được vi khuẩn gây bệnh nhưng không làm hại tế bào người, giúp giảm tác dụng không mong muốn của kháng sinh.

b) Cách thực hiện cụ thể:
- Xác định (nghiên cứu) những enzyme/protein của vi khuẩn khác biệt rõ rệt với của người, ví dụ: DNA gyrase (topoisomerase), DNA polymerase, helicase, primase, DNA ligase của vi khuẩn.
- Thiết kế/sàng lọc các phân tử thuốc có khả năng gắn đặc hiệu và ức chế hoạt động của các enzyme đó ở vi khuẩn, làm vi khuẩn không tái bản được DNA → không phân chia → bị tiêu diệt.
- Kiểm tra để bảo đảm thuốc không ức chế enzyme cùng loại của tế bào người (do khác biệt về cấu trúc), nhờ vậy ít gây độc cho người.

c) Kết quả mong muốn:
Thuốc có tính chọn lọc cao → tiêu diệt mầm bệnh hiệu quả mà ít gây tác dụng phụ (ít độc với tế bào người), nâng cao độ an toàn khi điều trị bệnh nhiễm khuẩn.

Đáp số