Phát Triển Công Cụ Điều Chỉnh Gen Dựa Trên Sugar-Base Editing Trong Rau Cây
Trong một nghiên cứu mới nhất, nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học tại Trung Tâm Nghiên Cứu Bảo Vệ Cây Trồng và Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Trung ương Trung Quốc, dẫn đầu bởi các nhà khoa học Zhou Huanbin và Ren Bin, đã công bố một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực công nghệ sinh học thực vật. Họ đã phát triển thành công công cụ điều chỉnh gen dựa trên kỹ thuật sugar-base editing, một công nghệ tiên tiến trong việc cải thiện gen của các loài cây trồng, đặc biệt là lúa.
Kỹ thuật CRISPR/Cas9 đã trở thành một công cụ quan trọng trong việc cải thiện gen của các loài cây trồng. Tuy nhiên, các công cụ điều chỉnh gen dựa trên CRISPR/Cas9 hiện có thường yêu cầu sử dụng các enzim脱氨酶 để chuyển đổi các nucleotide từ C thành T và từ A thành G. Trong nghiên cứu này, nhóm của Zhou Huanbin và Ren Bin đã phát triển công cụ điều chỉnh gen dựa trên sugar-base editing, không cần sử dụng脱氨酶.
Công cụ này được tạo ra bằng cách kết hợp một enzim sugar-glycosylase từ người (MPGv6.3) với Cas9(D10A). Enzim này có khả năng gắn một phân tử đường lên nucleotide bị lỗi, từ đó giúp loại bỏ nucleotide này ra khỏi DNA, tạo điều kiện cho sự thay thế nucleotide mới. Kết quả là, các nucleotide có thể được chuyển đổi từ C thành T và từ G thành T, mở ra khả năng điều chỉnh gen mới.
Chi Tiết Về Các Công Cụ Điều Chỉnh Gen
Nhóm nghiên cứu đã phát triển ba loại công cụ điều chỉnh gen dựa trên TDG (thymine DNA glycosylase) và hai loại công cụ dựa trên CDG (cytosine DNA glycosylase). Các công cụ này bao gồm:
- rBE127a (TDG-EK-SpCas9n)
- rBE127b (TDG3-SpCas9n)
- rBE127c (gTBEv3-SpCas9n)
- rBE128a (CDG4-SpCas9n)
- rBE128b (gCBEv2-SpCas9n)
Thử Nghiệm và Kết Quả
Các công cụ này đã được thử nghiệm thành công trên lúa, một loài cây trồng quan trọng trên toàn thế giới. Kết quả cho thấy, các công cụ này có thể điều chỉnh gen một cách hiệu quả và chính xác, mở ra khả năng cải thiện gen của lúa để tăng năng suất và chất lượng.
Ý Nghĩa Của Nghiên Cứu
Công trình này không chỉ mở ra khả năng điều chỉnh gen mới mà còn giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào các enzim脱氨酶, từ đó giảm chi phí và thời gian trong quá trình nghiên cứu. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc phát triển các công cụ điều chỉnh gen tiên tiến, giúp cải thiện gen của các loài cây trồng, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng nông sản.
“`