Tuần tin khoa học 915 (28/10-03/11/2024)
Chủ nhật, 27-10-2024 | 16:26:48
|
Knockdown gen β-conglycinin α′ và α subunits làm thay đổi thành phần protein hạt đậu nành, cải tiến tính chống chịu mặn
Nguồn; Rufei Yang, Yujie Ma, Zhongyi Yang, Yixiang Pu, Mengyu Liu, Jingyi Du, Zhiri Xu, Zefei Xu, Shanshan Zhang, Hengyou Zhang, Wei Zhang, Deyue Yu, Guizhen Kan. 2024. Knockdown of β-conglycinin α′ and α subunits alters seed protein composition and improves salt tolerance in soybean. The Plant Journal; First published: 09 October 2024; https://doi.org/10.1111/tpj.17062
Xem https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.17062
Chèn một nucleotide vào gen Rxp giúp cây đậu nành kháng bệnh “bacterial pustule”
Nguồn: Fumio Taguchi-Shiobara, Koji Takahashi, Ryoichi Yano, Rintaro Suzuki, Yuko Yokota, Toshimasa Yamazaki, Tetsuya Yamada, Takashi Sayama, Naohiro Yamada, Nobuhiko Oki, Toyoaki Anai, Akito Kaga & Masao Ishimoto. 2024. A single-nucleotide insertion in Rxp confers durable resistance to bacterial pustule in soybean. Theoretical and Applied Genetics; October 23 2024; vol.13y7; article 254
Gen Rxp của đậu nành, mã hóa protein đóng vai trò yếu tố phiên mã bHLH và domain ACT-like domain, có một alen rxp cho kết quả “truncated protein” (protein bị cắt) liên quan đến tính kháng bệnh vi khuẩn pustule do Xanthomonas axonopodis pv. glycines.
Trong đậu nành, bệnh “bacterial pustules” do vi khuẩn Xanthomonas axonopodis pv. glycines làm cây rụng lá sớm khi chưa trưởng thành, làm giảm năng suất nếu điều kiện khí hậu nóng ẩm. Ở Hoa Kỳ, khoảng 70 năm trước đây, bệnh bacterial pustules giảm xuống nhờ du nhập vào giống mới một alen lặn, rxp, thuộc gen Rxp, biểu thị ví dụ kinh điển đầu tiên trong cải tiến giống đậu nành thành công có tính kháng bền vững ở vùng Bắc Mỹ. Trong nghiên cứu này, người ta phân lập được gen Rxp có tính lịch sử ấy từ các giống đậu nành kháng bệnh theo phương pháp positional cloning (dòng hóa có tính chất vị trí). Vùng có độ lớn phân tử 1,06 Mb nơi gen Rxp được ghi nhận định vị, được thu hẹp lại còn 11,1 kb mang một gen đơn, Glyma.17g090500. Alen kháng này, rxp, có một “T insertion” (chèn thêm vào một nucleotide là T). Thử nghiệm bổ sung alen Rxp vào cây kháng đã xác nhận được gen Rxp. Sản phẩm của alen ‘wild-type” nhiễm bệnh, Rxp, được cho là protein của yếu tố phiên mã có tên “basic helix–loop–helix (bHLH)” với một aspartate kinase, chorismate mutase, và TyrA (ACT)–like domain. Gen này chủ yếu biển hiện ra ở các lá mở rộng, và homologs của nó (gen tương đồng) được xác định có trong phân bố gen của thực vật hạt kín (angiosperms). Có tất cả 6 alen được ghi nhận: bốn từ biến dị di truyền tự phát, bao gồm dòng wild-type và 3 dòng đột biến mã hóa “truncated proteins”, hai alen từ đột biến “ethyl methanesulfonate”, bao gồm một alen mã hóa một “truncated protein” và một alen có tính chất “missense”. Kết quả đánh giá tính kháng của sáu alen này cho thấy đột biến kiểu “loss of function” của RXP làm giảm đáng kể vết bệnh “bacterial pustule” trên lá. Nghiên cứu cung cấp luận điểm khoa học về rxp allele của đậu nành, liên quan đến tính kháng bền vững đối với bệnh “bacterial pustules”.
Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-024-04743-5
Hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR-Cas12a là chiến thuật knockout microRNA của thực vật
Nguồn; Xuelian Zheng, Xu Tang, Yuechao Wu, Xiaoqin Zheng, Jianping Zhou, Qinqin Han, Yalan Tang, Xinxuan Fu, Jiao Deng, Yibo Wang, Danning Wang, Shuting Zhang, Tao Zhang, Yiping Qi, Yong Zhang. 2024. An efficient CRISPR-Cas12a-mediated MicroRNA knockout strategy in plants. First published: 14 October 2024; https://doi.org/10.1111/pbi.14484
Những năm gần đây, người ta thường sử dụng hệ thống CRISPR-Cas9 nuclease để knock out các gen MicroRNA (miRNA) trong cây trồng, thúc đẩy mạnh mẽ nghiên cứu chức năng của miRNA. Tuy nhiên, do xu hướng tạo ra những “insertions và deletions” cực nhỏ, nên Cas9 không thích hợp tốt để có được một knockout hoàn toàn trong các gen miRNA.
Trái lại, CRISPR-Cas12a nuclease tạo ra những deletions lớn hơn, mà điều này có thể làm gián đoạn đáng kể cấu trúc thứ cấp của phân tử pre-miRNA và ngăn ngừa được sản sinh ra phân tử miRNAs trưởng thành. Thông qua nghiên cứu tình huống gen OsMIR390 của cây lúa, người ta xác định được Cas12a là công cụ hiệu quả hơn Cas9 để phát sinh ra knockout mutants của một gen miRNA nào đó. Để chứng minh thêm là knockout nhờ CRISPR-Cas12a các gen miRNAs trong cây lúa, người ta nhắm đến chín gen OsMIRNA có biểu hiện khác nhau theo không gian và thời gian, chưa được nghiên cứu trước đây thông qua các phương pháp tiếp cận với knockout có tính chất di truyền. Theo hệ thống CRISPR-Cas12a, hiệu quả đạt 100% chỉnh sửa hệ gen được ghi nhận tại các loci của gen miRNA. Kết quả “deletions” lớn hơn cho thấy Cas12a tạo ra các “null alleles” hết sức mạnh mẽ của “miRNA genes”. Phổ biểu hiện trong hệ thống transcriptome của những đột biến miRNA, cũng như kết quả đánh giá kiểu hình của hạt lúa đều cho thấy được chức năng của những miRNAs này trong điều khiển biểu hiện gen và điều tiết phẩm chất hạt và sự phát triển hạt mầm. Nghiên cứu ghi nhận CRISPR-Cas12a là một công cụ hữu hiệu trong “genetic knockout” các gen miRNA của thực vật.
Xem https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14484
Kéo dài sức sống của hạt và tăng cường phẩm chất hạt thóc, thông qua chỉnh sửa gen OsLOX1 nhờ hệ thống CRISPR/Cas9
Nguồn: Changling Mou, Yaping Chen, Ping Zhang, Qikai Tong, Ziyan Zhu, Tengfei Ma, Ping Wang, Kai Fu, Cheng Chen, Yunshuai Huang, Fulin Zhang, Qixian Hao, Min Zhang, Shijia Liu, Ling Jiang & Jianmin Wan. 2024. Prolongation of seed viability and grain quality in rice by editing OsLOX1 using CRISPR/Cas9. Molecular Breeding; 12 October 2024; vol.137; article 72
Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s11032-024-01506-4
Đặc điểm nẩy mầm và hóa lý tính của dòng lúa nguyên thủy và dòng đột biến OsLOX1 knock-out. |
![]() ![]() ![]() |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|