Phát Triển Công Cụ Điều Chỉnh Gen Dựa Trên Sugar-Base Editing Trong Rau Cây

Giới Thiệu: Trong lĩnh vực khoa học sinh học và công nghệ sinh học, việc phát triển các công cụ điều chỉnh gen một cách chính xác và hiệu quả là một bước tiến quan trọng. Mới đây, nhóm nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ Cây (CABR) thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Trung Quốc đã có những bước tiến mới trong việc phát triển công cụ điều chỉnh gen dựa trên sugar-base editing. Công nghệ này được kỳ vọng sẽ mở ra nhiều cơ hội mới trong việc cải thiện tính năng của các loài cây trồng, đặc biệt là lúa.

Điều Chỉnh Gen Tới G và C Tới K Trong Rau Cây: Công trình nghiên cứu do các nhà khoa học周焕斌 và 任斌 từ CABR thực hiện đã công bố trên tạp chí Plant Biotechnology Journal vào ngày 20 tháng 3 năm 2025. Họ đã phát triển thành công các công cụ điều chỉnh gen dựa trên sugar-base editing, cụ thể là chuyển đổi từ cytosine (C) thành guanine (G) và từ thymine (T) thành cytosine (C) hoặc guanine (G).

Công Nghệ CRISPR/Cas9 và Sugar-Base Editing: Công nghệ CRISPR/Cas9 đã trở thành một công cụ quan trọng trong việc điều chỉnh gen. Tuy nhiên, các công cụ dựa trên脱氨酶 (aminase) trước đây chỉ có thể thực hiện các chuyển đổi từ cytosine (C) thành thymine (T) và từ adenine (A) thành guanine (G). Với sự phát triển mới này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng DNA glycosylase (MPGv6.3) và SpCas9(D10A) để thực hiện các chuyển đổi từ G thành T và từ C thành K.

Phương Pháp Nghiên Cứu: Các nhà khoa học đã bắt đầu từ các enzim glycosylase từ người, cụ thể là hUNG1 và hUNG2, và đã engineering chúng để tạo ra các enzim TDGs và CDGs có khả năng编辑 T-to-S và C-to-G một cách hiệu quả. Họ đã tạo ra ba loại editor TGBEs (rBE127a, rBE127b, rBE127c) và hai loại editor CKBEs (rBE128a, rBE128b) để thực hiện các chuyển đổi từ T thành G và từ C thành K.

Kết Quả Thí Nghiệm: Các kết quả thí nghiệm cho thấy rằng tất cả các công cụ editor này đều có hiệu quả cao trong việc thực hiện các chuyển đổi từ T thành G và từ C thành K trong tế bào lúa. Điều này mở ra khả năng sử dụng công nghệ này để cải thiện tính năng của lúa, chẳng hạn như khả năng kháng sâu bệnh và năng suất cao hơn.

Ý Nghĩa Của Công Trình: Công trình này không chỉ mở ra khả năng điều chỉnh gen một cách chính xác mà còn giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào các công cụ dựa trên脱氨酶. Điều này có thể dẫn đến việc phát triển các giống cây trồng mới với nhiều tính năng ưu việt hơn, giúp cải thiện an ninh lương thực và bảo vệ môi trường.

Tóm Tắt: Nhóm nghiên cứu của CABR đã phát triển thành công các công cụ điều chỉnh gen dựa trên sugar-base editing, mở ra khả năng cải thiện tính năng của các loài cây trồng, đặc biệt là lúa. Công nghệ này có thể giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào các công cụ dựa trên脱氨酶 và mở ra nhiều cơ hội mới trong việc phát triển các giống cây trồng mới với nhiều tính năng ưu việt hơn.

“`