PHÁT SINH ĐỘT BIẾN CÓ CHỦ ĐÍCH BẰNG HỆ THỐNG TALEN TRÊN BẢN SAO CHÉP COMT CỦA MÍA ĐƯỜNG

Cây mía đường là nguồn thực phẩm quan trọng của nhân loại trên trái đất này trong thương mại và trong nhiên liệu sinh học. Sử dụng kỹ thuật RNAi ức chế gen sinh tổng hợp lignin, caffeic acid O-methyltransferase (COMT) đã cải tiến hàm lượng ethanol đáng kể từ sinh khối lignocellulosic. Tuy nhiên, hệ gen cây mía đường là đa bội thể sẽ nhanh chóng bị thách thức bởi sự cải biên di truyền theo những kỹ thuật này. Baskaran Kannan và cs. thuộc ĐH Florida, Hoa Kỳ đã xác định đích đến COMT với một cặp TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nuclease) phục vụ đột biến có chủ đích mang tính chất đa alen để cải biên hàm lượng lignincủa cây mía đường. '

Đột biến COMT làm giảm 19.7% hàm lượng lignin và cải thiện đáng kể hiệu quả tổng hợp saccharose. Sinh khối tạo ra trong dòng đột biến COMTcó hoạt động saccharose hóa tối ưu mà không làm thay đổi đặc tính của giống gốc trong điều kiện thí nghiệm có số lần lập lại trên đồng ruộng.  

Phân tích cho thấy số bản sao chép đột biến này là 107 trong 109 COMT bản sao trong dòng đột biến ở thế hệ con cháu khi sử dụng hệ thống “single TALEN pair”. Dòng đột biến này kết hợp với thành phần của thành tế bào thay đổi và hoạt động saccharose hóa rất lớn. 

Nghiên cứu này xác nhận tính khả thi của việc biến đổi một số lượng rất lớn các alen mục tiêu để cải thiện cây trồng có bộ gen phức tạp.

Tham khảo thêm về nghiên cứu trên Plant Biotechnology Journal.