Tuần tin khoa hoc 571 (26/02-04/03/2018)
Thứ bảy, 24-02-2018 | 07:12:48
|
Gen của cây mù tạt cải thiện được hợp chất tăng cường sức khỏe cây thuốc lá
Enzyme có thuật ngữ khoa học là “3-Hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A synthase”; viết tắt là HMGS; có trong chu trình mevalonate để sản sinh ra chất phytosterols, chất này có thể làm giảm cholesterol trong máu. Theo một nghiên cứu trước đó, sự thể hiện mạnh mẽ men BjHMGS1 synthase của cây mù tạt (Brassica juncea) đã làm tăng hàm lượng sterol trong cây Arabidopsis. Sử dụng cùng một phương pháp như vậy, nhóm nghiên cứu của Pan Liao thuộc Đại Học Hong Kong đã mong muốn làm tăng việc sản sinh ra các chất antioxidants trong cây cà chua (Solanum lycopersicum). Họ đã thể hiện được mạnh mẽ gen BjHMGS1 của cả cây nguyên thủy (wildtype) và cây mù tạt đột biến S359A trong khi phân tách các dòng cà chua. Phân tích các dòng cà chua ấy, biểu hiện mạnh mẽ BjHMGS1 của cây nguyên thủy, kết quả khẳng định rằng: các gen có liên quan đến việc sản sinh ra tiền chất phytosterols, carotenoids và vitamin E được điều tiết theo kiểu UP. Điều ấy gây ra một sự tích tũy chất squalene và phytosterols, cũng như chất α-tocopherol (vitamin E) và carotenoids trong quả cà chua. Hơn nữa, các dòng cà chua thể hiện mạnh mẽ đột biến S359A BjHMGS1 mang quả có squalene cao hơn và phytosterol cao hơn các dòng thể hiện mạnh mẽ BjHMGS của cây nguyên thủy. Thao tác kỹ thuật gen BjHMGS1 có thể là một chiến lược nghiên cứu là gia tăng chất squalene, phytosterols, α-tocopherol và carotenoids trong cà chua có lợi cho sức khỏe con người. Xem Plant Biotechnology Journal.
Truyền tín hiệu peptide một ít cũng có thể làm tăng tính chống chịu hạn cây lúa
Peptides được truyền tính hiệu một ít thôi (small signaling peptides) có vai trò quan trọng trong sự phát triển của thực vật và phản ứng của cây đối với stress sinh học, cũng như phi sinh học. Nhóm nghiên cứu của Yanchun Cui thuộc Viện Hàn Lâm Khoa Học Trung Quốc đã xác định được một gen mới mã hóa “small peptide” trong cây lúa, đóa là gen OsDSSR1. Gen này được tìm thấy biểu hiện chủ yếu ở rễ lúa, bẹ thân, lóng thân, là, gié lúa. Gen OsDSSR1 khi thể hiện sẽ làm tăng tính chịu hạn, mặn, phản ứng với ABA, và hydrogen peroxide. Cây lúa transgenic thể hiện mạnh mẽ gen OsDSSR1 đã tăng cường tính chống chịu hạn là làm giảm sự nhạy cảm với ABA so sánh với cây lúa nguyên thủy (wild type). Sự biểu hiện mạnh mẽ gen OsDSSR1 còn làm tăng sự tích tụ các chất có tính chất “osmolytes” (điều tiết áp suất thẩm thấu), ví dụ như proline tự do và đường hòa tan. Phân tích sâu hơn cho thấy có sự thể hiện của 72 gen phản ứng với stress phi sinh học thay đổi một cách đáng kể, điều tiết theo kiểu UP và DOWN trong cây lúa transgenic. NHững gen ứng cử viên như vậy cho phản ứng với stress sẽ giúp cho nghiên cứu này rõ ràng hơn về cơ chế tại làm sao những phân tử “small peptides” lại có thể kiểm soát được tính chống chịu stresss phi sinh học của cây trồng. Xem Plant Science.
Gen ShCIGT giúp cà chua chống chịu stress phi sinh học
Họ protein “trihelix transcription factor” có vai trò vô cùng quan trọng trong sự phát triển hình thái và sự thích nghi của thực vật đối với stress phi sinh học. Các nhà khoa học của Huazhong Agricultural University, đứng đầu là Chuying Yu đã phân lập được một gen bị cảm ứng do lạnh, đó là ShCIGT, từ cây cà chua hoang dại Solanum habrochaites. Nghiên cứu của họ nhằm mục đích biết được vai trò của tính chống chịu với stress phi sinh học. Gen ShCIGT được quan sát thấy có tính biểu hiện trong nhiều loại mô khác nhau. Sự biểu hiện của nó bị kích thích bởi nhiều loại hình stress phi sinh học, cũng như abscisic acid (ABA). Sự thể hiện mạnh mẽ gen ShCIGT trong giống cà chua trồng trọt (Solanum lycopersicum)đã làm tăng cường tính chống chịu lạnh và khô hạn của cà chua. Phân tích sâu hơn cho thấy khi protein ShCIGT tương tác với SnRK1, một cảm biến mang tính chất năng lượng sẽ được tạo ra trong hệ thống truyền tín hiệu chất biến dưỡng, mà điều ấy sẽ điều khiển được biến dưởng của cây, tăng trưởng và phát triển, chống chịu stress. Họ kết luận rằng ShCIGT có thể được sử dụng rất triển vọng để cải tiến tính chống chịu của cây cà chua với stress phi sinh học. Xem Plant Science.
ZFN được dùng để nghiên cứu gen SSIVa của cây lúa
Một trong những công nghệ chỉnh sửa hệ gen phổ biến là Zinc Finger Nuclease (ZFN), là những proteins có “zinc finger-based DNA binding domain” và một phân tử “DNA cleavage domain”. Nhóm nghiên cứu của Yu-Jin Jung thuộc Hankyong National University, Hàn Quốc đã sử dụng ZFNs để đánh dấu đích đến SSIVa, một “starch synthase” hòa tan có trong chu trình sinh tổng hợp tinh bột. Họ đã sử dụng kỹ thuật đột phá gen đích bằng ZFN trên vùng mang gen SSIVa của hệ gen cây lúa để nghiên cứu chức năng của gen này. Phân tích cây được chỉnh sửa gen, người ta ghi nhận có sự vắng mặt của phân tử SSIVa mRNAs cũng như hàm lượng tinh bột thấp, cây lùn. Lý thú hơn, phân tích cho thấy rằng gen SSIVa không có ảnh hưởng gì đến sự tổng hợp tinh bột có liên quan đến các gen vì sự thể hiện của chúng vẫn còn duy trì như khi chúng ở trạng thái nguyên thủy (wildtype levels). Do đó, kỹ thuật di truyền ZFNs kích thích ra những đột biến tại SSIVa locus của cây lúa cho ra kết quả làm thay đổi chiều cao cây và hàm lượng tinh bột. Xem Biotechnology and Bioprocess Engineering.
Trắc nghiệm CRISPR-Cas9 trên gen điều khiển tính kháng rầy nâu
Rầy nâu (Nilaparvata lugens), viết tắt là BPH, là loài côn trùng gây hại nghiêm trọng nhất trên sản xuất lúa của châu Á, sinh sản nhanh và gây cháy rầy làm mất năng suất lúa. Tuy nhiên, nghiên cứu hệ gen đối với BPH là thách thức quá lớn bởi vì chúng ta đang thiếu nhiều công cụ di truyền cần thiết. Nhóm nghiên cứu của Wen-Hua Xue thuộc Zhejiang University, Trung Quốc đã cố gắng áp dụng CRISPR-Cas9 trên BPH bằng cách xác định đích đến của hai gen qui đính màu mắt của rầy để sáng tạo ra đột biến có chủ đích. Họ thiết kế phân tử sgRNA (single guide RNA) nhắm đích đến gen cinnabar (Nl-cn) trong trứng rầy BPH kích thích ra đột biến ở thế hệ G0 (founder generation). Đột biến ấy truyền được cho thế hệ sau, với kiểu hình mắt có màu đỏ sáng và nhiều mắt đơn (ocelli). Một gen khác, BPH white gene (Nl-w), cũng được xác định đích đến với phân tử khác CRISPR sgRNA. Như vậy có tỷ lệ đột biến khác cao hơn 27,3%, rầy có mắt bị khảm (mosaic eyes) trong thế hệ G0 và G1. Chỉnh sửa gen bằng hệ thống CRISPR-Cas9 có thể được áp dụng cho loài côn trùng thuộc Hemiptera, phục vụ việc quản lý rầy nâu trên sản xuất lúa. Xem Insect Biochemistry and Molecular Biology.
THÔNG BÁO
HỘI NGHỊ QUỐC TẾ NGHIÊN CỨU & CÔNG NGHỆ SINH HỌC 2018 (International Biotechnology and Research Conference 2018)
Hội nghị quốc tế về nghiên cứu và công nghệ sinh học 2018 được tổ chức vào ngày 25-27 tháng Tư, 2018, tại Rome, Italy
Xem chi tiết conference website. |
Trở lại In Số lần xem: 550 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|