Trang Chủ >> TIN TỨC » TIN KHOA HỌC THẾ GIỚI
BẢN TIN KHOA HỌC TUẦN LỄ 09 THÁNG 09 ĐẾN 15 THÁNG 09 NĂM 2019
 
TUẦN LỄ TỪ 09 ĐẾN 15 THÁNG 09 NĂM 2019
 
BẢN TIN KHOA HỌC
 
 
 

1. Chỉnh sửa hệ thống promoter BiP

 
 
   Nguồn: Qiurong RenZhaohui Zhong, Yan Wang, Qi You, Qian Li, Mingzhu Yuan, Yao He, Caiyan Qi, Xu TangXuelian ZhengTao ZhangYiping Qi and Yong Zhang. 2019. Bidirectional promoter based CRISPR-Cas9 systems for plant genome editing. Front. Plant Sci. | doi: 10.3389/fpls.2019.01173; Received: 20 Feb 2019; Accepted: 27 Aug 2019.
 
   Hệ thống BiP (bidirectional promoter) đã được phát triển để phục vụ chỉnh sửa hệ gen, nó cho phép sự thể hiện của Cas9 và sgRNA (single guide RNA) theo những xu hướng trái ngược nhau. Kỹ thuật phân tử này được phát triển bởi nhóm nghiên cứu thuộc University of Electronic Science and Technology, Trung Quốc và Yangzhou University, University of Maryland. Hệ thống CRISPR-Cas có thể được biểu hiện ra theo nhiều cách, với khả năng rất đa dạng không liên quan gì đến sự thể hiện ở những mô chuyên biệt nào đó, rất hiệu quả, và có nhiều cách biểu hiện với nhiều mức độ khác nhau.
 
   Do đó, có 3 chiến lược thể hiện gen đã được chứng minh trong thực vật: hệ thống “mixed dual promoter”, hệ thống “dual Pol II promoter”, và hệ thống “single transcript unit: STU”. Các tác giả nghiên cứu này đã khai thác một chiến lược thứ tự nhằm thể hiện CRISPR-Cas9 trong cây mô hình và cây lúa, nơi ấy một phân tử BiP (bidirectional promoter) được sử dụng để thể hiện Cas9 và sgRNA (single guide RNA) trong các hướng đối nghịch nhau. Trước hết, họ đã xét nghiệm một cái gọi là hệ thống “engineered BiP” dựa trên cơ sở “double-mini 35S promoter” và một “enhancer” của cây Arabidopsis. Kết quả ghi nhận hiệu quả chỉnh sửa gen đạt 20,7% và 52,9% ở tại hai vị trí gen đích trong thế hệ Tcủa cây lúa được xử lý công nghệ di truyền. Họ đã cải tiến hệ thống BiP một cách đáng kể bằng cách sử dụng gen nội sinh của cây lúa BiP, OsBiP1. Hệ thống BiP nội sinh thể hiện ở mức độ cao hơn, dẫn đến hiệu quả chỉnh sửa gen đạt 75,9% - 93,3% ở thế hệ Tcủa cây lúa, trong khi sgRNAs được thao tác bởi tRNA hoặc Csy4. Người ta cung cấp một cách thức nghiên cứu có thuật ngữ là “proof-of-concept” khi áp dụng các hệ thống BiP để cho thể hiện các reagents chỉnh sửa gen theo hệ thống CRISPR-Cas9 có tính chất hai thành phần trong cây lúa. Công trình khoa hoa học này có thể làm tăng cường hoạt động nghiên cứu làm thích ứng các hệ thống BiP đối với CRISPR-Cas trong công nghệ di truyền cây lúa.
 
 

 

2. Khám phá gen làm hạt cải dầu Brassica napus sản sinh nhiều dầu hơn

   Sự thể hiện gen UPL3 làm hạn chế sự phát triển hạt của cây mù tạt Brassica napus, chúng ta thấy trong hình quả dài màu xanh, hạt có nhiều dầu. Ảnh chụp của Peng Gao/Aquatic and Crop Resource Development Research Center. Một nhóm các nhà khoa hoc thuộc John Innes Center, đứng đầu là nhà di truyền học Charlotte Miller đã phân lập được một gen điều khiển cả hàm lượng dầu và kích cỡ hạt cải dầu mù tạt canola (Brassica napus). Khám phá này giúp chúng ta cải tiến giống cải dầu có nhiều dầu hơn.
 
   Canola, là loại hình cải dầu được sản xuất nhiều ở Canada, giống cải “rapeseed” hoặc cây “oilseed rape”, là cây có dầu thực vật phổ biến vào bậc nhất trên thế giới. Miller và ctv đã trồng khoảng 100 giống “rapeseed”, mỗi giống được giải trình tự toàn bộ genome ở mức độ phân tử transcript – mà những gen của chúng biểu hiện riêng biệt trong từng giống khác nhau, cho thấy có sự biến thiên rất to lớn trong hoạt động của gen thông qua những giống cây trồng ấy. Miller còn thu hoạch và cân khối lượng của hạt của từng giống riêng biệt, một vài giống cho hạt năng hơn giống khác, đặc trưng cho hàm lượng dầu của chúng.
 
   Nhóm nghiên cứu của Miller so sánh những khác biệt như vậy trong khối lượng hạt cải và tìm thấy một gen mục tiêu, gen UPL3, hoạt động tích cực trong hạt nhẹ cân, cho thấy rằng protein mã hóa từ gen UPL3 có thể có trong sự phát triển của hạt. Các nhà khoa học xem xét dòng đột biến không có chức năng hoạt động của gen UPL3 trong cây mô hình Arabidopsis và thấy rằng: hạt của chúng nặng hơn 10% so với hạt đối chứng (wild-type). Muốn biết làm thế nào gen UPL3 ảnh hưởng đến khối lượng hạt, các nhà khoa học đã tiến hành xem xét các gen đã được biết rồi để kiểm chứng trong quá trình phát triển của hạt. Họ đã tìm thấy 3 gen, tất cả được điều tiết bởicùng protein, LEC2, một yếu tố phiên mã (transcription factor) làm gia tăng sự thể hiện gen, dẫn đến kết quả cho hạt to hơn nhiều dầu hơn.
Xem thêm tại đường dẫn: PNAS Blog article.
 
 
3. Chỉnh sửa gen cây lúa, cà chua và Arabidopsis hiển thị qua huỳnh quang của hạt khô
 
   Nguồn: Norma Aliaga-Franco, ZHANG CUNJIN, Silvia Presa, Anjil K. SrivastavaAntonio GranellDavid AlabadiAri SadanandomMiguel A. Blazquez and Eugenio G. Minguet. 2019. Identification of transgene-free CRISPR edited plants of rice, tomato and Arabidopsis by monitoring DsRED fluorescence in dry seeds. Frontiers in Plant Science; Received: 10 Jul 2019; Accepted: 23 Aug 2019.
 
   Hiệu quả loại trừ trong công nghệ chỉnh sửa hệ gen vẫn còn là những thách thức của CNSH thực vật, sau khi chỉnh sửa hệ gen xong, phải làm tối thiểu hóa xác suất các đột biến không mong muốn xảy ra, mà còn phải đưa sản phẩm đến người tiêu dùng cuối cùng với cây được chỉnh sửa mà không có DNA lạ chèn vào. Sử dụng công nghệ “modular cloning system Golden Braid”, các tác giả của công trình khoa học này đã tiến hành xem xét “transgene” thông qua phản ứng huỳnh quang có thuật ngữ chuyên môn là “fluorescence-dependent transgene monitoring” đối với “genome editing tool box”. Họ tiến hành trắc nghiệm trên cây cà chua Solanum lycopersicum, cây lúa Oryza sativa và cây Arabidopsis thaliana.
 
   Họ chứng minh được rằng: “DsRED fluorescence” hiển thị được quan sát bằng mắt, hoạt động khá tích cực đối với hạt khô, đóng vai trò như những “markers” để phát hiện ra những “transgene” trong 3 loài cây trồng này, đây được xem như phương pháp khá hiệu quả để chọn lọc cây không có transgene của hạt khô ở thế hệ T2. Họ đã tìm thấy gen chỉnh sửa tại các vị trí đích trong thế hệ T2, quan trọng hơn là họ đã xác định cây được chỉnh sửa có gen đồng hợp tử với các đột biến khác nhau trong loài thực vật được xét nghiệm. Họ đã chứng minh rằng: chiến lược nghiên cứu này cho phép người ta thanh lọc nhanh hơn cây chỉnh sửa gen đồng hợp tử, không có transgene trong một thế hệ nào đó sau khi biến nạp in vitro.
 
 
 

 

4. Thông số di truyền, phân tích đường dẫn và chọn lọc tính trạng gián tiếp trong ngân hàng gen cây sắn

 

 
Nguồn: Diniz RPOliveira EJ. 2019. Genetic parameters, path analysis and indirect selection of agronomic traits of cassava germplasm.An Acad Bras Cienc. 2019 Aug 19; 91(3):e20180387. doi: 10.1590/0001-3765201920180387.
 
   Chọn dòng vô tính sắn có tính ưu việt (Manihot esculenta Crantz) thường được thực hiện trên cơ sở đánh giá kiểu hình và đánh giá kiểu gen một số tính trạng quan trọng nào đó. Nghiên cứu này nhằm mục đích ước đoán các thông số di truyền số lượng và hệ số tương quan giữa các tính trạng quan trọngxét theo hình thái, đặc điểm nông học và đặc điểm rễ, phẩm chất củ sắn, cũng như nghiên cứu môi liên quan giữa nguyên nhân và kết quả thông qua path analysis (phân tích theo đường dẫn).
 
   Có tất cả 814 mẫu giống sắn được nghiên cứu, đánh giá kiểu hình từ năm 2011 đến 2015, tại 21 địa điểm khác nhau. Số liệu từ phương pháp “joint analysis” được tinh lọc bằng phương pháp “mixed models”. Các giá trị di truyền được thẩm định đều được đưa vào nghiên cứu hệ số tương quan di truyền, xây dựng thành hệ ma trận trong phân tích đường dẫn. Các biến số có hệ số di truyền biến thiên trung bình xung quan giá trị 0,31 (CRY: commercial fresh root yield)) đến giá trị 0,62 (PLH: chiều cao cây). Hệ số tương quan kiểu gen cao nhất ghi nhận được là giữa tính trạng năng suất tinh bột (STY) với tính trạngnăng suất củ tươi (FRY) (0,97). Kết quả phân tích hệ số path cho thấy FRY có ảnh hưởng trực tiếp lớn nhất đến STY, nhưng chọn gián tiếp trên cơ sở FRY không có hiệu quả làm cải tiến STY. Kết quả “joint analysis” số liệu thí nghiệm tại 21 địa điểm khác nhau được mô phỏng hóa tuyến tính theo kiểu thí nghiệm “complete block design” (CBD) với nhiều địa điểm là: y=Xr+Zg+Wb+Ti+e. 
 
 
 
 
 

Các bài viết khác
Video Clip
Hỗ Trợ
Thống kê lượt truy cập
số người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cậpsố người truy cập
số người truy cậpHôm nay:251
số người truy cậpHôm qua:349
số người truy cậpTuần này:251
số người truy cậpTháng này:5856
số người truy cậpTất cả:340230
số người truy cậpĐang trực tuyến:15