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 mới có khả năng chống chịu sâu bệnh và tăng năng suất. Tuy nhiên, kỹ thuật này có một số hạn chế như khả năng gây ra các biến đổi không mong muốn trong cấu trúc gen. Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Zhou Huabin và TS. Ren Bin đã phát triển một công cụ mới dựa trên kỹ thuật 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糖基 hóa để thay đổi các nucleotide trong DNA mà không cần phải sử dụng các enzim脱氨酶. Điều này giúp giảm thiểu nguy cơ gây ra các biến đổi không mong muốn trong cấu trúc gen, từ đó tăng cường độ chính xác và an toàn của kỹ thuật điều chỉnh gen.
Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng enzim N-甲基嘌呤 DNA糖基 hóa酶 (MPGv6.3) và SpCas9(D10A) để tạo ra các công cụ điều chỉnh gen mới. Các công cụ này có khả năng chuyển đổi các nucleotide từ胞嘧啶 (C) thành胸腺嘧啶 (T) và từ腺嘌呤 (A) thành guanin (G), cũng như từ guanin thành胸腺嘧啶.
Đặc điểm nổi bật của công cụ mới:
- Độ chính xác cao: Công cụ này có khả năng điều chỉnh gen với độ chính xác cao, giảm thiểu nguy cơ gây ra các biến đổi không mong muốn.
- Đa dạng hóa các biến thể gen: Công cụ này có thể tạo ra nhiều loại biến thể gen khác nhau, từ đó mở rộng khả năng cải tạo gen.
- Thời gian thực hiện ngắn: Công cụ này có thể thực hiện điều chỉnh gen trong thời gian ngắn, giúp rút ngắn thời gian nghiên cứu và phát triển.
Ứng dụng của công cụ mới:
Công cụ này có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như:
- Cải tạo gen cây lúa để tăng năng suất và khả năng chống chịu sâu bệnh.
- Cải tạo gen các loài thực vật khác để tăng năng suất và chất lượng.
- Nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của gen.
Kết luận:
Nghiên cứu này không chỉ mở ra một hướng mới trong việc cải tạo gen mà còn giúp nâng cao hiệu quả và an toàn của kỹ thuật này. Với sự phát triển của công cụ sugar-base editing, chúng ta có thể期待 nhiều bước tiến mới trong lĩnh vực công nghệ sinh học và cải tạo gen trong tương lai.
“`
