ỨNG DỤNG CRISPR-CAS9 TRONG CHỈNH SỬA HỆ GEN CÂY GỪNG

Dioscorea zingiberensis, một loại gừng ở Trung Quốc, là loại cây dược liệu quan trọng sản xuất diosgenin, một nguyên liệu tạo các hormon steroid. Cho đến nay, công nghệ chỉnh sửa hệ gen chưa được áp dụng trên cây D. zingiberensis. Hệ thống CRISPR-Cas9 chứng tỏ là một công cụ hiệu quả trong cải tiến hệ gen đối với nhiều loài cây trồng. Nhóm nghiên cứu Shan Feng thuộc Đại Học Vũ Hán, Trung Quốc đã thực hiện công trình nghiên cứu áp dụng hệ thống CRISPR-Cas9 trên hệ gen cây D. zingiberensis.

Họ đã thiết kế một phân tử “guide RNA” đối với đích đến là gen farnesyl pyrophosphate synthase gene (Dzfps), gen này có trong hoạt động sinh tổng hợp các chất trao đổi chất thứ cấp (secondary metabolites). Tần suất cao những cây đột biến được quan sát ở thế hệ T0. Trong những cây được biến nạp, có 9 cây đột biến biểu hiện đột biến có chủ đích ở vị trí chính xác cần cải biên. Mức độ các phân tử Dzfps, giảm đáng kể, dẫn đến kết quả làm giảm hàm lượng squalene trong cây đột biến so với cây hoang dại. Như vậy hệ thống CRISPR-Cas9 có thể là cách tiếp cận rất hiệu quả trong cải biên hệ gen cây D. zingiberensis.