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 thể thực hiện các phản ứng chuyển đổi nucleotide từ cytosine (C) thành thymine (T) và từ guanine (G) thành thymine (T), cũng như từ cytosine (C) thành một nucleotide mới là K (KG/T).

Đặc điểm nổi bật của công cụ mới:

• Độ chính xác cao: Công cụ này có thể điều chỉnh gen với độ chính xác cao, giảm thiểu nguy cơ gây ra các biến đổi không mong muốn.
• Đa dạng hóa các phản ứng: Công cụ này có thể thực hiện nhiều phản ứng chuyển đổi nucleotide khác nhau, mở rộng khả năng điều chỉnh gen.
• Độ an toàn cao: Không cần sử dụng các enzim脱氨酶, giảm thiểu nguy cơ gây ra các biến đổi không mong muốn.

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.

Ý nghĩa của nghiên cứu:

Nghiên cứu này không chỉ mở rộng khả năng điều chỉnh gen mà còn tăng cường độ chính xác và an toàn của kỹ thuật này. Điều này sẽ giúp thúc đẩy sự phát triển của nông nghiệp bền vững và cung cấp các giải pháp mới cho việc cải tạo gen các loài thực vật.

Thông tin chi tiết:

Tiêu đề bài viết: Developing glycosylase-based T-to-G and C-to-K base editors in rice Tạp chí: Plant Biotechnology Journal Người công bố: Zhou Huabin, Ren Bin và nhóm nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu Bảo vệ Cây, Viện K