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 chuỗi DNA, tạo điều kiện cho sự thay thế nucleotide mới.
Chi Tiết Về Công Cụ Điều Chỉnh Gen
Nhóm nghiên cứu đã phát triển ba loại công cụ điều chỉnh gen dựa trên nucleotide胸腺嘧啶 (T) và hai loại công cụ dựa trên nucleotide胞嘧啶 (C). Các công cụ này bao gồm:
Thymine Base Editors (TGBEs):
- rBE127a (TDG-EK-SpCas9n)
- rBE127b (TDG3-SpCas9n)
- rBE127c (gTBEv3-SpCas9n)
Cytosine Base Editors (CKBEs):
- 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 lúa. Kết quả này được công bố trên tạp chí Plant Biotechnology Journal vào ngày 20 tháng 3 năm 2025.
Ý Nghĩa Của Nghiên Cứu
Công cụ điều chỉnh gen dựa trên sugar-base editing mà nhóm nghiên cứu này phát triển mở ra một hướng mới trong việc cải thiện gen của các loài cây trồng. Kỹ thuật này không chỉ giúp giảm thiểu các tác động phụ của việc sử dụng脱氨酶 mà còn mở rộng khả năng điều chỉnh gen của các nhà khoa học.
Với sự phát triển của công nghệ này, các nhà khoa học có thể dễ dàng hơn trong việc tạo ra các giống cây trồng mới với các đặc tính ưu việt như khả năng kháng sâu bệnh, tăng năng suất và thích nghi với môi trường.
Kết quả nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa lớn trong lĩnh vực nông nghiệp mà còn đóng góp vào sự phát triển của công nghệ sinh học và y học.
“`
