Trang Chủ >> TIN TỨC » TIN KHOA HỌC THẾ GIỚI
BẢN TIN KHOA HỌC TUẦN LỄ 18 THÁNG 03 ĐẾN 24 THÁNG 03 NĂM 2019

 

Gen của pathogen ký sinh trên cây lúa làm tăng cường tính kháng Phytopthora gây bệnh thối rễ và thối thân cây đậu nành

 

 
 
Bệnh PRR (Phytophthora root and stem rot) trên cây đậu nành là bệnh khá nghiêm trong cho năng suất do vi nấmPhytophthora sojae gây ra; đây là một bệnh lây từ đất do nước di chuyển đến. Các loài sinh lý P. sojae vô cùng đa dạng và có nhiều biến thể, do đó, việc quản lý bệnh rất thách thức cho chúng ta. Các nhà khoa học Trung Quốc thuộc Jilin Academy of Agricultural Sciences đã thực hiện việc du nhập thành công gen “harpinXooc-encoding hrf2” từ vi khuẩn tấn công cây lúa Xanthomonas oryzae pv. oryzicola vào cây đậu nành. Điều này cải thiện được tính kháng bệnh do P. sojaegây ra. Công trình khoa học được công bố trên tạp chí Transgenic Research. Xét nghiệm ở mức độ phân tử đã xác định việc thể hiện gen hrf2 trong cây đậu nành transgenic. Cho phơi nhiễm với nấm P. sojae, những cây đậu nành không chuyển gen đều có triệu chứng nhiễm PRR - lá bị chết khô và bị hoại tử, cây chết; cây đậu nành chuyển gen có biểu hiện một ít “chlorotic” trên lá với sự phát triển bình thường. Trong thế hệ T3 đến T5, những cây transgenic thể hiện một chút triệu chứng của PRR và tỷ lệ cây sống sót cao hơn rất nhiều so với đối chứng. Cây đậu nành transgenic thể hiện sự tiết của gen theo kiểu UP đối với các gen có liên quan đến tự vệ ví dụ như salicylic acid và jasmonic acid; những gen có liên quan đến phản ứng siêu nhạy cảm (hypersensitive response). Cây đậu nành non-transgenic và transgenic không cho phơi nhiễm với nấm P. sojae không khác biệt rất ý nghĩa tính trạng nông học. Xem Transgenic Research.
 
 
Gen DEK42 mã hóa protein kết dính với RNA ảnh hưởng đến phát triển hạt bắp
 
 
Phân tử RBPs (RNA binding proteins) có vai trò rất quan trọng trong sự điều tiết của gen mang tính chất hậu giải mã, tuy nhiên, những chức năng như vậy chưa được giải thích một cách khoa học. Do đó, các nhà khoa học Trung Quốc thuộc “China Agricultural University and Shanghai University” đã tiến hành một nghiên cứu nhằm làm rõ chức năng của một phân tử RBP (DEK42) trong hệ gen cây bắp. Gen Dek42 được biểu hiện liên tục trong những mô tế bào khác nhau của cây bắp. Khi cho đột biến gen này, có một sự suy giảm đáng kể trong việc hình thành protein BEK42 ở hạt bắp bị đột biến. Phân tích cho thấy rằng alen đột biếndek42 làm thay đổi sự thể hiện của hàng nghìn gen trong giai đoạn phát triển của hạt bắp. Phân tích sâu hơn còn cho thấy rằng alen đột biến dek42 làm thay đổi đáng kể sự kiện “splicing” mang tính chất luân phiên trong các gen đang thể hiện, mà điều này đặc biệt làm giàu đối với nhóm intron “U12‐type”. Phát hiện này chứng minh rằng DEK42 là cần thiết cho hoạt động điều tiết đối với “pre-mRA splicing” thông qua các tương tác của nó với những hợp phấn khác thuộc “spliceosome”. Xem Journal of Integrative Plant Biology.
 
 
Hiện trạng áp dụng hệ thống CRISPR-CAS9 trong lương thực và nông nghiệp
 
 
 
Rất nhiều kỹ thuật di truyền khác nhau được chứng minh là có lợi ích rõ ràng cho nhân loại trong lương thực và nông nghiệp thông qua cải tiến những tính trạng nông học cần thiết. Các công cụ chỉnh sửa hệ gen ví dụ như “siRNA-mediated RNA interference” (RNA can thiệp trên nguyên tắc phân tử siRNA) làm ức chế sự thể hiện gen đích hoặc công cụ TALENS (transcription activator-like effector nucleases), ZFNs (zinc-finger nucleases) làm cho phân tử DNA được sửa lỗi; tất cả những cái vừa đề cập hiện đang được thương mại hóa thành công. Với thuận lợi của hệ thống CRISPR-Cas9, việc chỉnh sửa hệ gen đã và đang được cách mạng hóa. các nhà khoa học Brazil thuộc “University of Campinas”, cùng với các nhà khoa học của Đài Loan, Tây Ban Nha, Hy Lạp và Đan Mạch, đã tổng hợp lại những ứng dụng CRISPR-Cas9 phục vụ cho lương thực và nông nghiệp, đặc biệt là phát triển các giống cây trồng kháng sâu bệnh hại, kháng stress phi sinh học , với tăng cường phẩm chất nông sản và năng suất. Bài viết này được công bố trên tạp chí Biotechnology Advances. Báo cáo phác họa nhũng phát kiến chủ yếu như sau: (1) Hệ thống CRISPR-Cas9 mang tính chất nhanh hơn, dễ dàng hơn, chính xác hơn và rẻ hơn so với các phương pháp truyền thống khác; (2) công nghệ CRISPR-Cas9 có thể được sử dụng d8e63 cải tiến năng suất quá trình chế biến thông qua lên men; (3) cơ chế không rõ ràng của Cas9 từ phân tử sgRNA được thiết kế và sự tái tạo ngay sau đó; (4) đa hệ thống sgRNAs + dẫn xuất tương thích sẽ có khả năng để tiêu diệt các chùm gen (gene clusters deletion). Xem Biotechnology Advances.
 
 
Bắp và những giống cây trồng quan trọng khác có thể được chỉnh sửa thông qua hạt phấn mang CRISPR
 
 
Hình: Shujie Dong, nhà khoa học của Syngenta xem xét phôi của bắp để chỉnh sửa hệ gen bằng CRISPR. J. Cohen/Science
Công cụ chỉnh sửa hệ gen CRISPR đã và đang được áp dụng trong nhiều lĩnh vực sinh học, nhưng sử dụng nó để tăng cường giống cây trồng qua trọng như lúa mì và bắp vẫn còn quá khó, bởi vì thành tế bào khá cứng của loài cây trồng như vậy. Hiện nay, một nhóm các nhà nghiên cứu đã giải quyết vấn đế này thông qua sử dụng hạt phấn của cây trồng cải biên di truyền (GM) mang những hợp phần của CRISPRvào trong tế bào cây khác. Họ đã sử dụng kỹ thuật kích thích đơn bội (haploid induction), với hiện tượng xảy ra là cho phép hạt phấn thụ tinh trên cây mà không cần chuyền vào thường xuyên vật liệu di truyền của bố vào con lai. Những cây mới này chỉ có một bộ nhiễm sắc thể của mẹ, làm chúng trở thành sinh vật đơn bội (haploid) thay vì lưỡng bội như bình thường. Họ đã sử dụng một dòng bắp có thể chuyển nạp với CRISPR bằng vi khuẩn hay bằng súng bắn gen, và đó là một “crippled version” (trạng thái tê liệt) của một gen có tên là MATRILINEAL, làm hạt phấn có khả năng kích hoạt đơn bột thể. Xong, họ cho chuyển nạpdòng bắp này với gRNA/Cas9 được lập trình để tiến đ61n gen đích có liên quan đến những tính trạng mong muốn khác nhau. Hạt phấn như vậy của cây chuyển nạp có thể đưpọc phát tán ra phân tử gRNA và Cas9 trong hệ thống chỉnh sửa gen với những giống bắp khác mà giống bắp ấy không tương thích với CRISPR. Thuật ngữ “HI-edit” (haploid induction-edit) đã được sáng chế ra để mô tả kỹ thuật này, các nhà nghiên cứu còn gọi đó là phương pháp “CRISPR pollen”, chỉ có thể thự hiện trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu nói rằng nếu điều này được thực hiện ngoài đồng ruộng, những thay đổi sẽ không lan rộng bởi vì hệ gen đực của hạt phấn mnhanh chóng mất đi sau khi thụ tinh. Xem Science.
 
 
Kỹ thuật di truyền trong vi khuẩn để tạo ra plastic từ thực vật
 
 
Các nhà nghiên cứu của University of Wisconsin hi vọng sẽ chuyển đổi cây cho gỗ thay thế được dầu hỏa, để sản sinh ra nhiên liệu và các hóa chất khác, sau khi tinh chế ra đường của cellulose ở thành tế bào. Những phân tử này được tách chiết ra từ lignin, đó là phân tử polymer làm đẩy các lỗ trồng giữa cellulose và những thành chất hóa chất khác trong thành tế bào. Giá trị của lignin chưa bao giờ đuộc đánh giá cao, và ligninh của cây cho gỗ, làm giấy rất dễ bị đốt cháy. Vi khuẩn Novosphingobium aromaticivorans, một kênh sinh học của chất cho dầu thơm của lignin, có thể phân giải thành tất cả những mảnh rời khác nhau của lignin biến ra dạng hydrocarbons nhỏ hơn bình thường. Trong quá trình phân giải, vi khuẩn chuyển chất cho mùi thơm thành phân tử PDC (2-pyrone-4,6-dicarboxylic acid). Tách 3 gen này ra từ vi khuẩn, phân tử PDC trung gian đạt đến sản phẩm cuối cùng. Vi khuẩn công nghệ di truyền này trở này dòng chảy biến các thành phần của lignin di động, ra khỏi dòng chảy PDC. Họ quan sát thấy rằng PDC cải biên tốt hơn hoặc ngang bằng hợp chất có từ dầu hỏa biến ra “PET polymers”, ví dụ như chai plastic và sợi nhân tạo cho công nghệ dệt may. Xem University of Wisconsin News.
 
 
FDA của Hoa Kỳ bỏ lệnh cấm cá hồi GE thương mại hóa
 
 
Cơ quan FDA, Hoa Kỳ (U.S. Food and Drug Administration) công bố văn kiện pháp lý vào ngày 8-3-2019 cho rằng cơ quan này đã dỡ bỏ lệnh cấm được ban hành vào năm 2016 đối với giống cá hồi cải biên di truyền (GE salmon). Lệnh dỡ bỏ sự cấm này xuất phát từ sự cảnh báo của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ vào tháng 12 năm 2018 theo tiêu chuẩn “National Bioengineered Food Disclosure Standard”, yêu cầu các nhà chế biến thực phẩm, nhà nhập khẩu và đại lý bán lẻ nêu lên sự thật về thực phẩm biến đổi gen. Xem FDA's statement, và USDA's announcement trên National Bioengineered Food Disclosure Standard.

 

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:257
số người truy cậpHôm qua:320
số người truy cậpTuần này:853
số người truy cậpTháng này:5339
số người truy cậpTất cả:283722
số người truy cậpĐang trực tuyến:21