Phát Triển Công Cụ Điều Chỉnh Gen Dựa Trên Sugar-Base Editing Trong Rau Cây
Ngày 22 tháng 3 năm 2025 – Trong một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực công nghệ sinh học và cải tạo gen, nhóm nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ Cây (Plant Protection Institute) thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Trung Quốc, do các nhà khoa học nổi tiếng là PGS. TS. Zhou Huabin và TS. Ren Bin dẫn đầu, đã công bố một nghiên cứu mới trên tạp chí Plant Biotechnology Journal. Nghiên cứu này giới thiệu về việc phát triển công cụ điều chỉnh gen dựa trên kỹ thuật sugar-base editing trong cây lúa.
Kỹ thuật CRISPR/Cas9 đã trở thành một công cụ quan trọng trong việc cải tạo gen của các loài thực vật, đặc biệt là trong việc tạo ra các biến thể gen mới với các tính năng ưu việt. Tuy nhiên, các công cụ hiện có dựa trên脱氨酶 (aminase) thường gặp phải một số hạn chế như độ chính xác thấp và khả năng gây tổn thương DNA. Để giải quyết những vấn đề này, nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Zhou Huabin và TS. Ren Bin đã phát triển thành công công cụ điều chỉnh gen dựa trên sugar-base editing.
Công cụ sugar-base editing là gì?
Sugar-base editing là một kỹ thuật điều chỉnh gen mới, dựa trên việc sử dụng các enzim sugar-glycosylase để thay đổi các nucleotide trong DNA mà không cần sử dụng脱氨酶. Kỹ thuật này cho phép chuyển đổi các nucleotide từ C thành T và từ G thành T, mở ra nhiều cơ hội trong việc cải tạo gen.
Phát triển công cụ trong cây lúa
Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng enzim N-甲基嘌呤 DNA sugar-glycosylase (MPGv6.3) kết hợp với SpCas9(D10A) để phát triển ba loại công cụ điều chỉnh gen dựa trên sugar-base editing cho nucleotide T và hai loại công cụ cho nucleotide C. Các công cụ này bao gồm:
- rBE127a (TDG-EK-SpCas9n)
- rBE127b (TDG3-SpCas9n)
- rBE127c (gTBEv3-SpCas9n)
- rBE128a (CDG4-SpCas9n)
- rBE128b (gCBEv2-SpCas9n)
Các công cụ này đã được thử nghiệm và cho thấy hiệu quả cao trong việc điều chỉnh gen trong cây lúa, mở ra nhiều triển vọng trong việc cải tạo gen và phát triển các giống cây trồng mới với các tính năng ưu việt.
Ý nghĩa của nghiên cứu
Nghiên cứu này không chỉ mở ra một hướng mới trong việc cải tạo gen mà còn giúp giảm thiểu các tổn thương DNA và tăng cường độ chính xác trong kỹ thuật CRISPR/Cas9. Điều này có thể dẫn đến việc phát triển các giống cây trồng mới với khả năng kháng bệnh, tăng năng suất và thích nghi tốt hơn với môi trường.
Tóm tắt
Nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Zhou Huabin và TS. Ren Bin đã phát triển thành công công cụ điều chỉnh gen dựa trên sugar-base editing trong cây lúa. Các công cụ này có hiệu quả cao và có thể mở ra nhiều triển vọng trong việc cải tạo gen và phát triển các giống cây trồng mới với các tính năng ưu việt.
“`