Proteins BT của lúa chuyển gen bị phân giải trong đất ruộng

Các nhà khoa học thuộc University of Bremen, Đức và Chinese Academy of Sciences, Trung Quốc, đã thực hiện một nghiên cứu nhằm tìm hiểu sự phângỉai rơm rạ của giống lúa biến đổi gen Bt, khi người ta cày vùi chúng vào đất ruộng. Kết quả được công bố trên tạp chí Journal of Environmental Management. Vùi rơm rạ vào đấtsau khi thu hoạch lúa là biện pháp canh tác thông dụng để cung cấp dinh dưỡng và cải thiện cấu trúc đất. Sử dụng rơm rạ của cây lúa chuyển gen Bt đặt ra cho người ta nghi vấn, bởi vì các rủi ro đầy tiềm năng của chúng, ví dụ như sự hợp nhất của protein BT vào trong đất ra làm sao. Do đó, sự phân rả và phân giải rơm rạ của giống lúa Bt cũng như protein BT cần dược nghiên cứu, và điều kiện của cộng đồng vi sinh vật trong đất được người ta quan sát trong phòng thí nghiệm. Kết quả cho thấy rằng rơm rạ cây lúa Bt làm thay đỏi một chút sự hô hấp của đất và sự thải khí methane trong hai biểu loại đất ruộng (đất thịt và đất sét pha thịt). Có những khác biệt về sự thải khí carbon dioxide giữa hai biểu loại đất này. Bt proteins Cry1Ab/Ac đã bị phân giải, cho dù ở các mức độ khác nhau trong những biểu loại đất có sa cấu khác nhau. Sự có mặt của rơm rạ dẫn đến sự tăng quần thể vi sinh vật trong đất. Xem Journal of Environmental Management.

Trung Quốc nghiên cứu lúa chống chịu kiềm thông qua CRISPR-Cas9

Các nhà khoa hoc thuộc Chinese Academy of Agricultural Sciences và cộng tác viên đã sử dụng hệ thống chỉnh sửa hệ gen CRISPR-Cas9 để hiểu được sự điều hòa mang tính chất phản ứng của pyrophosphatase vô cơ trong cây lúa khi bị stress do kiềm (alkaline stress). Kết quả được công bố trên tạp chí Frontiers in Plant Science. Alkaline stress là một trong những yếu tố phi sinh học ảnh hưởng đến tăng trưởng và phát triển của cây lúa. Pyrophosphatase vô cơ là một enzyme sử dụng trong nhiều tiến trình sinh học khác nhau liên quan đến phản ứng khi cây bị stress phi sinh học. Do đó, các nhà khoa học đã sử dụng CRISPR-Cas9 tạo ra đột biến gen OsPPa6, mã hóa pyrophosphatase vô cơ trong cây lúa. Hai đột biến giống nhau không có Cas9 được thu nhận, chúng biểu hiện tính trạng tăng trưởng và phát triển chậm hơn, đặc biệt trong điều kiện môi trường kiềm. Đột biến gen OSPPa6 làm giảm đi đáng kể sự kiện ấy khi bị stress kiềm. Hơn nữa, hàm lượng pyphosphate trong dòng lúa mutants cao hơn dòng lúa nguyên thủy của nó trong điều kiện bị stress kiềm, những tạo ra được phosphate vô cơ, ATP, diệp lục, sucrose, và tinh bột trong dòng lúa mutants bị giảm đi đáng kể. Đột biến gen OsPPa6 làm cho quang hợp có mức độ thấp hơn. Kết luận: gen  OSPPa6 là một yếu tố điều tiết mang tính chất sống còn trong điều tết thẩm thấu của cây lúa, CRISPR-Cas9 là một công cụ rất hiệu quả đánh giá sự điều tiết ấy của gen. Xem Frontiers in Plant Science.

Another CRISPR Tool Shows Great Potential to Advance Science

Hệ thống chỉnh sửa hệ gen hiện nay là CRISPR-Cas3, có khả năng "chewing up" phân tử DNA với tốc độ nhanh và hiệu quả cao. CRISPR-Cas9 đã và đang được sử dụng rộng rãi trong cải tiến giống nông nghiệp, nghiên cứu y khoa,và khoa học thực phẩm. Nó  được mô tả những những chiếc kéo phân tử bởi vì nó có khả năng sáng tạo ra một sự đứt gãy dây đơn trong hình thể xoắn đôi tại vị trí đặc biệt nào đó. Saukhicắt một đoạn DNA, khả năng của tế bào sửa lỗi DNA được sử dụng để tránh nucleotide hoặc thêm nucleotides. Một công cụ chính xác hơn, đó là CRISPR-Cas12 (còn được biết là CRISPR-Cpf1), đã được phát triển và được các nhà nghiên cứu sử dụng. Một công cụ khá là CRISPR-Cas3 được báocáo trên tạp chí Molecular Cell. CRISPR-Cas3 là dạng khác từ những công cụ CRISPR bởi vì khả năng của nó xóa được chuỗi trình tự dài DNA trong sinh vật eukaryotes như thực vật và động vật. Công cụ CRISPR mới này không tạo ra đứt gãy, nhưng tạo ra “chews up” phân tử DNA với tốc độ nhanh và hiệu quả cao. Hơn nữa, nó rất chuyên biệt và có khả năng lập trình, làm cho nó trở thành một công cụ rất triển vọng cho khoa học tiến bộ. Xem Genetic Literacy Project, Science Daily, và Molecular Cell.

Nguồn gốc của cây táo

Táo là loài trái cây phổ biến trên thế giới. Nó gắn liền với lịch sử phát triển của con người. Táo quả đỏ và to được mô tả trong nghệ thuật cổ điển, cho thấy rằng táo được thuần hóa rất sớm ở miền nam châu Âu hơn hai thiên niên kỷ. Hạt táo cổ xưa được tìm thấy di tích khảo cổ chưng tỏ loài người đã thu nhặt táo hoang dại xuyên qua châu Âu và tây Á hơn 10.000 năm trước đây. Kiến thức ấy về tiến trình thuần hóa loài quả phổ biến này vẫn chưa được rõ ràng. Nghiên cứu của Robert Spengler thuộc Max Planck Institute for the Science of Human History đã lần dò theo dấu vết lịch sử của táo từ nguồn gốc hoang dại của nó, ông thấy rằng từ vùng xuất xứ nó lan rộng bởi động vật tiền sử (ancient megafauna) và sau cùng là theo con được tơ lụa của đoàn thương nhân (Silk Road). Trong sách Spengler “Fruit from the Sands”, tác giả viết rằng táo là quảcó mối liên hệ sâu sắc theo con đường Silk Road, và nhiều hơn thế chính là nguồn vật liệu di truyền để tạo ra giống táo hiện nay xuất phát từ con đường thương mại kinh điển ấy trong núi Tien Shan của Kazakhstan. Tiến trình như vậy làm cho việc lai giống xảy ra  để có quả táo đỏ và to trên thị trường hôm nay. Xem bài viết tại Max Planck Institute for the Science of Human History.

THÔNG BÁO

ABBC 2019

Hội nghị thông tin khoa học sinh học hai năm một lần tại châu Phi (Africa Biennial Biosciences Communication Symposium: ABBC 2019) được tổ chức vào ngày 29-30 tháng Tám, năm 2019; tại Pretoria, South Africa

Xem ABBC2019.