Chỉnh sửa hệ gen không có “transgene” trong cà chua và khoai tây bằng CRISPR-CAS9 với base là cytidine đóng vai trò “editor”

Các nhà khoa học hiện đang sử dụng hệ thống chỉnh sửa hệ gen như một công cụ hữu hiệu để khai thác chức năng của gen nào đó,  rồi phát triển ra giống cây trồng mới với tính trạng mục tiêu được cải tiến theo ý muốn. Một trong những thách thức của công nghệ chỉnh sửa gen này là đột biến chính xác và đột biến điểm đúng base đích trong cải tiến giống cây trồng. Do đó, những công cụ bổ sung mới đã và đang được phát triển, ví dụ như CBEs (cytidine base editors), mà CRISPR-Cas9 làm nền để sáng tạo ra sự chuyển đổi base một cách trực tiếp: từ cytidine thành thymine. Trong thực vật hai lá mầm, sự hợp nhất ổn định nhất của hệ gen theo hệ thống CRISPR-Cas9 đều sử dụng chuyển nạp gián tiếp qua vi khuẩn Agrobacterium. Tuy nhiên, việc loại trừ phân tử DNA ngoại lai có thể rất khó đạt đến thành công, đặc biệt là cây nhân giống vô tính. 
Florian Veillet và đồng ngiệp thuộc Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc gia Pháp đã tiến hành xác định đích đến của gen ALS (acetolactate synthase) trong hệ gen cây cà chua và khoai tây thông qua chuyển nạp CBE với vi khuẩn Agrobacterium. Họ đã chỉnh sửa thành công các base mang gốc cytidine tại vị trí đích, điều này dẫn đến kết quả cây kháng được chlorsulfuron với hiệu quả chỉnh sửa base chính xác trên 71% trong cà chua. Họ còn sản sinh ra 12.9% cây cà chua chỉnh sửa gen và và 10% cây khoai tây chỉnh sửa (transgene-free). Phương pháp tiếp cận ấy làm giảm đáng kể những ảnh hưởng không mong muốn do sự hợp nhất vào hệ gen của những transgene ngẫu nhiên nào đó vào hệ gen của cây chủ.

Tham khảo thêm trên International Journal of Molecular Sciences
Nguồn: www.isaaa.org