Font Size

Profile

Layout

Direction

Menu Style

Cpanel



Chào bạn,

IAS và bản tin khoa học 2017
(1 người đang xem) (1) Khách
Go to bottom
Post Reply
Đăng bài mới
Trang: 123456
Bạn đang xem chủ đề: IAS và bản tin khoa học 2017
#23859
Trả lời:IAS và bản tin khoa học 2017 cách đây 5 tháng, 2 tuần Karma: 0
Ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn tại Ấn Độ
529

Nguồn: Yadav MK, Aravindan S, Ngangkham U, Shubudhi HN, Bag MK, Adak T, Munda S, Samantaray S, Jena M. 2017. Use of molecular markers in identification and characterization of resistance to rice blast in India. PLoS One. 2017 Apr 26; 12(4):e0176236.

Bệnh đạo ôn lúa do nấm Magnaporthe oryzae gây ra, được xem như là đối tượng gây hại nghiêm trọng nhất cho sản xuất lúa của thế giới. Do đó, người ta nỗ lực tìm kiếm tính kháng bệnh thông qua cải tiến giống lúa bằng cách thanh lọc trên nương mạ đạo ôn và nghiên cứu tính đa dạng di truyền của 80 giống lúa được phóng thích tại Ấn Độ do Viện Lúa Cuttack (NRVs). Họ áp dụng chọn giống bằng chỉ thị phân tử liên kết với 12 gen kháng đạo ôn chủ lực (R) đó là Pib, Piz, Piz-t, Pik, Pik-p, Pikm Pik-h, Pita/Pita-2, Pi2, Pi9, Pi1 và Pi5. Ngoài ra, còn có 19 giống lúa khác (23.75%) biểu hiện tính kháng, 21 giống lúa kháng trung bình (26.25%), 40 giống lúa (50%) biểu hiện nhiễm bệnh trên nương mạ đạo ôn. Giống lúa có gen kháng R biến thiên từ 4 đến 12 và tần suất gen kháng thay đổi trong khoảng 0 đến 100%. Phân tích nhóm di truyền cho thấy 80 NRVs được phân ra thành hai cluster chính, ở giá trị tương đồng là 63% (genetic similarity coefficient). Giá trị PIC của 17 markers biến thiên từ 0 đến 0.37 với giá trị trung bình là 0.20. Ngoài 17 markers, chỉ có 5 markers, 195R-1, Pi9-i, Pita3, YL155/YL87 và 40N23r tương ứng với 3 gen có phổ kháng rộng, đó là Pi9, Pita/Pita2 và Pi5 chúng phối hợp với nhau có ý nghĩa khi bệnh đạo ôn xâm nhiễm vào cây lúa, giải thích được 3.5% - 7.7% biến thiên kiểu hình. Phân tích kiến trúc quần thể và PCoA phân ra 80 NRVs thành hai nhóm phụ (sub-groups). Kết quả nghiên cứu này giúp người ta hình thành nên chiến lược cải tiến giống lúa kháng bệnh đạo ôn thông qua nghiên cứu di truyền, tu7ong tác giữa ký sinh và ký chủ, xác định gen R mới, phát triển những giống lúa kháng mới thông qua chỉ thị phân tử tại Ấn Độ và trên thế giới.

Tính kháng bệnh đạo ôn được tăng cường cùng với tính chống chịu khô hạn của dòng lúa biến đổi gen


Nguồn: Wang Z, Han Q, Zi Q, Lv S, Qiu D, Zeng H. 2017. Enhanced disease resistance and drought tolerance in transgenic rice plants overexpressing protein elicitors from Magnaporthe oryzae. PLoS One. 2017 Apr 18;12(4):e0175734.

Việc áp dụng yếu tố ngoại sinh từ những “elicitors” là protein có tên gọi MoHrip1 và MoHrip2, được người ta xác định từ nấm gây đạo ôn cho cây lúa Magnaporthe oryzae (M. oryzae). Đây là những minh chứng trước đó, trong sự kiện tạo sự kích hoạt phản ứng siêu nhạy cảm (hypersensitive response) của cây thuốc lá, và bây giớ là tăng cường tính kháng bệnh đạo ôn của cây lúa. Các tác giả đã thành công trong chuyển nạp vào cây lúa rice gen mohrip1 và mohrip2 riêng biệt nhau. Protein MoHrip1 và MoHrip2 của cây lúa chuyển gen tạo ra tính kháng cao đối với bệnh đạo ôn, bên cạnh đó, nó còn chống chịu tốt với khô hạn hơn cây nguyên thủy (wild-type: WT) và cây lúa có “vector-control pCXUN”. Sự thể hiện của gen có liên quan đến salicylic acid (SA) và abscisic acid (ABA) cũng tăng lên, chứng tỏ rằng hai elicitors này có thể kích thích sự truyền tín hiệu SA để bảo vệ cây lúa chống với thiệt hại do xâm nhiễm của pathogen và điều tiết hàm lượng ABA để tăng cường tính chống chịu hạn. Nhuộm phẩm màu trypan blue cho thấy có thể hiện của MoHrip1 và MoHrip2 trong cây lúa làm ức chế sự tăng trưởng của “hyphea” nấm gây đạo ôn. Hàm lượng nước tương đối (RWC: relative water content), hiệu quả sử dụng nước (WUE: water usage efficiency) và mức độ mất nước (WLR: water loss rate) được lấy số liệu cẩn thận để xác định khả năng đối với hiện tượng “water retention” trong cây lúa chuyển gen. Protein MoHrip1 và MoHrip2 của cây lúa chuyển gen còn biểu hiện các tính trạng nông học mong muốn như tăng chiều cao cây và tăng số chồi. Xem www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28419172

Chiến lược toàn cầu về quản lý vi khuẩn Xanthomonas oryzae pv. oryzae để khắc phục tình trạng áp lực ô xi thấp trong mạch dẫn truyền cây lúa


Nguồn: Wang J, Guo J, Wang S, Zeng Z, Zheng D, Yao X, Yu H, Ruan L. 2017. The global strategy employed by Xanthomonas oryzae pv. oryzae to conquer low-oxygen tension. J Proteomics. 2017 Apr 12. pii: S1874-3919 (17) 30126-4.

Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) là một vi khuẩn gây bệnh rất nặng nề cho canh tác lúa trên toàn thế giới với triệu chứng bệnh bạc lá (BLB). Áp lực ô xi thấp (low-oxygen tension) trong mạch dẫn truyền của cây lúa khi bị vi khuẩn Xoo xâm nhiễm. Nghiên cứu này phát hiện những proteins phát sinh trong điều kiện “normoxic” (oxygen bình thường) và “hypoxic” (thiếu oxygen) thông qua công cụ HPLC (high-performance liquid chromatography) cùng với máy sắc ký khối phổ lồng ghép (LC-MS/MS) để nghiên cứu ảnh hưởng toàn cầu của môi trường thiếu oxygen trên vi khuẩn Xoo PXO99A. Danh mục thống kê ghi nhận có 187 proteins (normoxia) và 140 proteins (hypoxia) có chức năng, cho phép tái cấu trúc lại chu trình biến dưỡng trung tâm (central metabolic pathways). Mười proteins có trong sinh tổng hợp amino acid thơm, phân giải glucose, biến dưỡng butanoate, propanoate và sự kết dính trong sinh học đều có liên quan đến áp lực ô xi thấp. Những gen này mã hóa proteins có tính chất mất đoạn. Ba gen được xác định v6 cùng cần thiết để tạo độc tố cho vi khuẩn Xoo. Ba gen này góp phần quan trọng trong chức năng tạo ra độc tố, bao gồm các polysaccharide ngoại bào, sự di động của tế bào và khả năng chống ô xi hóa (antioxidative ability). Xem www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=xanthomonas+oryzae

Bản đồ haplotype của sắn cho thấy những đột biến mất đoạn trong khi gây giống vô tính

Nguồn: Ramu P, Esuma W, Kawuki R, Rabbi IY, Egesi C, Bredeson JV, Bart RS, Verma J, Buckler ES, Lu F. 2017. Cassava haplotype map highlights fixation of deleterious mutations during clonal propagation. Nat Genet. 2017 Apr 17.

Sắn (Manihot esculenta Crantz) là cây lương thực quan trọng của nhân loại đặc biệt tại Châu Phi và Nam Mỹ; tuy nhiên, những đột biến mất đoạn thường gặp có thể gia tăng đáng kể trong quá trình tiến hóa thích nghi của giống sắn. Muốn đánh giá những đột biến mất đoạn ấy (deleterious mutations), người ta đã thiết kết bản đồ “haplotype” thông qua kỹ thuật “deep sequencing” với 241 mẫu giống sắn khác biệt nhau, người ta đã xác định được >28 triệu những biến thể phân ly. Người ta ghi nhận rằng (i) cho dù dự thuần hóa đã và đang cải biên hàm lượng tinh bột và chu trình biến dưỡng ketone cho phép người ta dùng sắn làm thức ăn, thì những nút thắt có tính chất xảy ra đồng thời cũng hiện diện, và việc nhân giống vô tính tạo ra xác suất rất lớn các thay đổi của aminoacid bị mất đi, làm tăng số alen bị mất đi đến 26%, làm dịch chuyển yếu tố đột biến thành những dòng cây con phổ biến hơn; (ii) các đột biến mất đoạn không thanh lọc được, tạo ra những tái tổ hợp không mong muốn trong bộ gen cây sắn; (iii) công tác lai tạo giống gần đây đã cố gắng duy trì được năng suất bằng cách “masking” (che dấu) những đột biến tệ hại nhất trong trạng thái dị hợp tử nhưng không ổn định về lâu dài; ví dụ thanh lọc phải là mục tiêu chủ yếu trong chọn tạo giống sắn tương lai. Xem www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28416819


Enter code here   
Please note: although no board code and smiley buttons are shown, they are still usable.
Tin khoa học 529
Senior Boarder
Số lượng bài viết: 74
graphgraph
User Offline
Sửa lại lúc: 2017/05/11 10:59 Người sửa: hoanglong.
Reply Quote
 
#23882
Tin khoa học IAS 2017 /530 cách đây 4 tháng, 3 tuần Karma: 0
Gen kháng nhiều pathogen cùng một lúc của lúa mì liên quan đến tính kháng bệnh thán thư và rỉ sắt của cao lương
530

Wendelin Schnippenkoetter thuộc tổ chức “CSIRO Agriculture and Food”, Úc, đã tiến hành nghiên cứu khả năng của giống lúa mì có gen kháng Lr34 đối với nhiều đối tượng gây bệnh (multipathogen), cụ thể là gen Lr34res có chức năng du nhập vào cây cao lương (Sorghum bicolor) thông qua chuyển nạp. Những cây transgenic này thể hiện tính kháng bệnh được tăng cường với bệnh rỉ sắt (Puccinia purpurea), và bệnh thán thư (Colletotrichum sublineolum). Hơn nữa, các dòng cao lương transgenic ấy thể hiện rất cao gen Lr34res của lúa mì đồng thời còn làm gia tăng tình miễn nhiễm của cây cao lương đối với bệnh rỉ sắt so sánh với các dòng transgenic cá thể với một bản sao chép, có mức biểu hiện thấp, biểu hiện tính kháng từng phần (partial resistance). Sắc tố kích hoạt pathogen do hợp chất flavonoid phytoalexins còn là minh chứng và định tính sự biểu hiện cao của các dòng cao lương transgenic khi chủng nhân tạo nấm P. purpurea. Phân tích biến dưỡng của trục mang lá mầm (mesocotyls) bị xâm nhiễm bởi C. sublineolum cũng cho thấy những mức độ gia tăng của 3-deoxyanthocyanidin metabolites. Những cơ chất biến dưỡng ấy kết hợp với triệu chứng suy giảm của bệnh thán thư. Xem Plant Biotechnology Journal.


CaDIR1 - gen điều tiết phản ứng ứng stress khô hạn của cây ớt


Stress do khô hạn làm hạn chế sự tăng trưởng và phát triển của cây, dẫn đến suy giảm năng suất cây trồng. Trước đây, nhiều cơ chất E3 ligases đã được người ta ghi nhận điều khiển phản ứng với stress do khô hạn. Hyunhee Joo và Chae Woo Lim thuộc Đại Học Chung-Ang, South Korea ghi nhận điều ấy trên cây ớt (Capsicum annuum). Khô hạn kích thích RING type E3 ligase 1, CaDIR1, điều tiết phản ứng với stress do khô hạn thông qua con đường truyền tín hiệu abscisic acid (ABA). CaDIR1 có một domain của protein C3HC4-type RING finger tại vùng định vị ở đầu N, mà chức năng của nó được thể hiện, khi protein bị phân giải thông qua việc gắn kết với những ubiquitins tại những protein mục tiêu khác. Các mức độ biểu hiện của gen CaDIR1 đã bị ức chế bởi ABA và được kích hoạt bởi stress do khô hạn. Nhóm nghiên cứu đã thực hiện phân tích di truyền nhằm xem xét chức năng của CaDIR1 khi phản ứng với ABA và stress do khô hạn. Cây ớt bị thao tác làm câm gen CaDIR1 thể hiện một kiểu hình chịu hạn trong khi sự biểu hiện mạnh mẽ gen CaDIR1 trong cây Arabidopsis biểu hiện một kiểu hình siêu nhạy cảm của ABA (ABA-hypersensitive) khi hạt nẩy mầm, nhưng kiểu hình “ABA-hyposensitive” ấy thể hiện trong suốt giai đoạn cây trưởng thành. Hơn nữa, cây trưởng thành biểu hiện mạnh mẽ gen CaDIR1 còn thể hiện kiểu hình “drought-sensitive” (nhiễm, không chịu hạn). Kết quả đã cho thấy rằng chức năng của CaDIR1 là một regulator có tính chất “âm tính” khi phản ứng với stress do khô hạn thống qua con đường truyền tín hiệu của ABA. Xem Frontiers in Plant Science.


Phát triển giống cây có múi kháng bệnh ghẻ (canker) thông qua hệ thống chỉnh sửa genome CRISPR-Cas9 đối với promoter của gen nhiễm bệnh


Bệnh ghẻ trái trên cây có múi do vi khuẩn Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc) gây ra, là một trong những bệnh phổ biến gây thiệt hại cho ngành sản xuất trái cây có múi trên toàn thế giới. Chỉnh sửa gen có chủ đích đối với những gen điều khiển tính nhiễm của cây có múi có thể là một cách lực chọn tốt cho nhà chọn giống cây trồng để tạo ra giống kháng bệnh. Các nhà khoa học Trung Quốc, đứng đầu là Aihong Peng, thuộc Chinese Academy of Agricultural Sciences và National Center for Citrus Variety Improvement and Southwest University, báo cáo rằng cải thiện giống cây có múi kháng bệnh ghẻ trái thông qua hệ thống CRISPR-Cas9 là khả thi. Giống cam Wanjincheng (Citrus sinensis Osbeck) có ít nhất 3 bản sao chép của alen CsLOB1G và một sao chép của alen CsLOB1−. Promoter của cả hai alen này đều có phân tử “effectorB” gắn kết yếu tố EBEPthA4. Năm pCas9/CsLOB1sgRNA được thiết kế hướng đến đích cần chỉnh sửa và cải tiến promoter EBEPthA4 của gen CsLOB1. Mười sáu dòng có sự cải biên của EBEPthA4 đã được người ta chọn. Bốn dòng đột biến có chủ đích (S2-5, S2-6, S2-12 và S5-13) cho thấy tính kháng bệnh ghẻ cây có múi được tăng lên so với cây nguyên thủy (wild types). Theo đó, không có triệu chứng canker nào được quan sát trong dòng S2-6 và S5-13. Kết quả minh chứng rằng chỉnh sửa gen bằng CRISPR-Cas9 tại promoter CsLOB1 là chiến lược rất hiệu quả để tạo ra giống cam quýt kháng bệnh ghẻ. Xem Plant Biotechnology Journal.


US FDA chấp nhận công cụ “DIY Genetic Test Kit”


Cơ quan “U.S. Food and Drug administration” của Hoa Kỳ đã chấp thuận cho sử dụng công cụ có thuật ngữ chuyên môn là “home genetics test kits” để xác định mức độ rủi ro của một người nào đó đối với bệnh do di truyền. “DIY kit” được phát triển bởi công ty “23andMe”, nó có thể xét nghiệm được 10 bệnh di truyền trong đó có bệnh Parkinson's và Alzheimers. Công ty này bắt đầu thực hiện “DNA testing kit” được thiết kế để mô tả sự rủi ro của bệnh nhân đối với 240 bệnh nhưng cơ quan FDA đã đình chỉ dịch vụ ấy trong năm 2013 vì mức độ an toàn và mức độ hiệu quả chưa cao. Kit mới này chỉ phục vụ cho 10 bệnh di truyền sẽ có thể ra thị trường trong vài tháng tới đây. Xem Nature.


Genome của cây chè liên quan đến phẩm chất mùi hương, sự tiến hóa của sinh tổng hợp caffeine

Chè là cây trồng phổ biến và lâu đời nhất với “nonalcoholic caffeine” (đồ uống không có cồn, giàu caffeine) trên thế giới này, với 3 tỷ người tiêu dùng thuộc 160 nước. Dù cho phong tục tập quán và trình độ kinh tế có khác nhau hết sức to lớn, nhưng ít ai biết được bí mật của thức uống từ lá chè đằng sau cây mọc thuộc dạng “shrub” như vậy. Giống chè phổ biến để làm thức uống như chè đen, chè xanh, chè Oolong, chè trắng (white tea), và “chai” đều từ lá mà ra của cây Camellia sinensis. Nghiên cứu trước đây cho rằng mùi hương chè thuộc gốc flavonoids, có tính chất antioxidants. Chất cathechin, tạo vị đắng cũng là flavonoid phối hợp với mùi thơm. Gao và ctv. tìm thấy lá cây C. sinensis khong chỉ có nhiều chất catechins, caffeine, và flavonoids, mà con có nhiều bản sao chép của các gen điều khiển sản sinh ra caffeine và flavonoids. Tất cả các loài của Camellia đều có những gen điều khiển chu trình sản sinh ra caffeine và flavonoid, những mỗi loài thực vật này thể hiện các gen ấy ở những mức độ rất khác nhau, điều ấy giải thích tại sao lá chè C. sinensis thích ứng với việc làm ra trà thương mại, mà các loài khác không làm được. Gao và ctv. ước đoán rằng có hơn một nửa số lượng cặp base (67%) trong genome cây chè thuộc retrotransposon sequences, hoặc "jumping genes" (gen nhảy). Một bộ genome hóc búa như vậy, tổng hợp bởi 3,02 tỷ cặp base xét theo chiều dài, genome cây chè cho thấy nó lớn gấp bốn lần hơn genome cây cà phê và lớn hơn rất nhiều lần genome của những loài cây trồng khác. Xem Molecular Plant.


Enter code here   
Please note: although no board code and smiley buttons are shown, they are still usable.
chenlina
Fresh Boarder
Số lượng bài viết: 15
graphgraph
User Offline
Sửa lại lúc: 2017/08/10 15:08 Người sửa: hoanglong.
Reply Quote
 
#23921
Tin khoa học IAS 2017/ 531 cách đây 4 tháng, 2 tuần Karma: 0
Biểu hiện mạnh mẽ gen galactinol synthase trong cải tiến tính chống chịu khô hạn của cây lúa
531

Tăng cường tính chống chịu khô hạn mà không làm tổ hại đến năng suất đã và đang là một thách thức cho nhà chọn giống cây trồng và chương trình cải tiến giống. Nhóm nghiên cứu thuộc “International Center for Tropical Agriculture”, Colombia, và thuộc nhiều trường Đại Học cũng như Viện nghiên cứu khác ở Nhật Bản đã đánh giá gen AtGolS2 của cây Arabidopsis thaliana [galactinol synthase 2 gene]. Họ thành công trong biểu hiện mạnh mẽ gen này khi chuyển nó vào cây lúa (Oryza sativa) để tăng cường tính chống chịu khô hạn và làm tăng năng suất lúa dưới điều kiện khô hạn. Các dòng lúa transgenic đã được phát triển này có hàm lượng galactinol cao hơn cây lúa “non-transgenic”. Các dòng transgenic như vậy còn làm tăng năng suất hạt, trong điều kiện khô hạn, nhờ gia tăng được số bông lúa nhiều hơn, tỷ lệ hạt chắc nhiều hơn, và sinh khối cao hơn. Các thí nghiệm so sánh giống lúa thâm canh với dòng transgenic ấy, được thực hiện qua hai vụ cho thấy: chúng chống chịu được hạn hán trên đồng ruộng rất tốt. Tính chống chịu hạn này được tìm thấy kết gắn với dung lượng nước tương đối duy trì trên lá, hoạt động quang hợp cao hơn, sự suy giảm ít hơn trong tăng trưởng và khả năng cây lúa hồi phục sau hạn nhanh hơn. Đây là minh chứng mạnh mẽ nhất cho thấy gen AtGolS2 có thể là nguyên nhân làm giảm thất thoát năng suất lúa khi bị khô hạn trên đồng ruộng. Xem Plant Biotechnology Journal.

Cải tiến tính chống chịu mặn trong cây thuốc lá thông qua sự thể hiện mạnh mẽ gen TaFBA1 được du nhập từ cây lúa mì


Protein có tên là “F-box” là một subunit chủ lực của phức “Skp1-Cullin-F-box” (viết tắt là SCF). Nhóm nghiên cứu của Zhongxian Zhao thuộc “Shandong Agricultural University” đã xác định trước đó một gen F-box từ cây lúa mì, đặt tên là TaFBA1. Hiện nay, họ thực hiện một nghiên cứu nhằm mục đích hiểu rõ làm thế nào tạo được sự thể hiện mạnh mẽ gen TaFBA1 trong cây thuốc lá để có thể cải tiến tính chống chịu với stress mặn. Cây thuốc lá transgenic biểu hiện mạnh mẽ gen TaFBA1 làm tăng cường tốc độ hạt nẩy mầm, sự kéo dài của rễ, và tích lũy sinh khối trong điều kiện bị stress mặn. Sự cải tiến hiệu suất quang hợp và những thông số di truyền có liên quan cũng được người ta tìm thấy trong những cây transgenic như vậy. Điều đó minh chứng rằng sự thể hiện mạnh mẽ gen TaFBA1 có thể cải tiến tính chống chịu stress do mặn gây ra. Hơn mữa, những cây transgenic này còn cho thấy chúng ít bị tổn thương ở màng tế bào, hoạt động của các enzyme đóng vai trò “antioxidant” tăng lên, ít tích tụ “ROS” trong điều kiện bị mặn. Cây transgenic có hàm lượng Na+ thấp, K+ cao hơn cây WT (cây nguyên thủy) ở trong lá và trong rễ. Như vậy sự tăng cường tính chống chịu stress mặn của cây có thể kết hợp với sự cải thiện tính cạnh trạng có biểu hiện “antioxidant” (antioxidative competition). Xem Plant Science.

Làm thế nào để cây mía tạo ra nhiều đường sucrose


Cây mía cải biên di truyền sản sinh ra nhiều đường sucrose hơn đã và đang được các nhà khoa học thuộc “Instituto de Biologia, Universidade Estadual de Campinas”, Brazil thực hiện. Muốn nghiên cứu để biết được làm thế nào “ethylene” hoạt động trong cây mía, Camila Cunha và đồng nghiệp đã phun ethephon trên cây mía (đây là một chất có tính chất “điều hòa sinh trưởng”) hoặc phun aminoethoxyvinylglycine (AVG), một hóa chất đóng vai trò ức chế sự chín trước khi mía hoàn thành trưởng thành. Họ đo hàm lượng đường sucrose ở lá mía và thân mía khi mía bắt đầu chín. Kết quả cho thấy cây mía có phun ethephon đạt 60% đường sucrose nhiều hơn đối chứng, trong khi nghiệm thức phun AVG đạt 42% đường sucrose thấp hơn đối chứng. kết quả này dẫn đến việc họ phải xác định các gen có liên quan đến phản ứng của ethylene trong khi mía chín và cơ chế biến dưỡng đường sucrose, sự tích tụ sucrose diễn ra như thế nào. Theo đó, các nhà nghiên cứu đã đề nghị một mô phỏng mang tính chất phân tử là làm thế nào ethylene phản ứng với các hormone khác nhau, mà những hormone đó có thể dẫn đến sự phát triển của hấu hết các giống mía cao sản. Xem Nature Scientific Reports.

Nghiên cứu Type III-A của hệ thống CRISPR-Cas System như những DNA Targeting Modules

Hệ thống CRISPR-Cas cung cấp một công cụ bảo vệ sự xâm nhập trong phổ rộng của sinh vật prokaryote, cũng như việc ứng dụng những công nghệ chỉnh sửa gen. Type III-A hoặc hệ thống Csm CRISPR-Cas là một trong kiểu phân bố rộng rãi nhất của “prokaryotic phyla”, và có chức năng cắt những phân tử DNA và RNA mục tiêu mong muốn nào đó. Nhóm các nhà khoa học nghiên cứu H. Travis Ichikawa thuộc Đại Học Georgia đã thiết kế modules của hệ thống Csm từ vi sinh vật Lactococcus lactis, Staphylococcus epidermidis, và Streptococcus thermophilus. Các modules n [Tuần tin khoa học 531 (22-28/05/2017)] ày bao gốm một protein Cas6 và một locus CRISPR đối với yêu cầu tạo nên phân tử crRNA, thêm những protein Csm effector complex. Họ đã thể hiện được những modules như vậy trong vi khuẩn Escherichia coli và đã đánh giá chức năng của nó. Các modules được thể hiện ấy đã đặc biệt làm giảm sự xâm nhập plasmid thông qua ghi nhận các phân tử crRNAs đặc hiệu. Theo đó, hoạt động của plasmid đánh dấu mục tiêu hoạt động có chủ đích tùy thuộc vào sự phiên mã của trình tự plasmid, nó được ghi nhận bởi phân tử crRNA nói trên. Hơn nữa, Csm module này còn có thể được lập trình để ghi nhận các plasmids có những trình tự mới bằng cách thêm vào những trình tự mật mã của crRNA tương ứng trong module. Những hệ thống như vậy cung cấp cho chúng ta cơ sở khoa học để đánh giá Type III-A của hệ thống CRISPR-Cas trong vi khuẩn E. coli và để phục vụ cho hệ thống tìm DNA chủ đích trên cơ sở hoạt động phiên mã mang tính chất lập trình đối với những sinh vật rất mới, chưa từng nghiên cứu trước đó. Xem PLOS One.

Peptide xâm nhập vào tế bào và hệ thống CRISPR-Cas

CRISPR-Cas9 cho phép người ta chỉnh sửa genome của bất cứ một giống loài nào đó [Tuần tin khoa học 531 (22-28/05/2017)] . Tuy nhiên, nhiều kiểu tế bào và mô không chịu được những kỹ thuật tân tiến này của hệ thống rất phức tạp CRISPR-Cas9, làm hạn chế khả năng sử dụng của chúng. Nhóm nghiên cứu của David S. Axford thuộc Đại Học Kennesaw State, Georgia, Hoa Kỳ đã du nhập một công cụ có thuật ngữ là CPP (viết tắt từ chữ cell-penetrating peptide) đóng vai trò như một adaptor, công cụ TAT-CaM, cho phép chúng ta phân phối trong dịch bào và phóng thích hàng loạt các “biomolecular cargos” (kiện hàng có tính chất phân tử). Sự hợp nhất của CRISPR-Cas9 sử dụng xe tải “CPP-mediated delivery” có thể làm cho hệ thống này trở nên hữu dụng mang tính phổ cập hơn bao giờ hết. Họ cho thể hiện một Cas9 có tính chất tái tổ hợn, chứa một vị trí kết gắn với calmodulin (CBS-Cas9) trong vi khuẩn Escherichia coli. Những phức TAT-CaM/CBS-Cas9 ấy sau đó được đánh giá về khả năng thâm nhập sâu trong tế bào. Sau sự kiện “cell penetrating” và định vị trong tế bào (subcellular localization), người ta thêm vào một trình tự định vị nhân (nuclear localization sequence) để gen mã hóa Cas9 tăng cường công tác định vị ấy, làm cho việc chỉnh sửa gen đạt hiệu quả tốt hơn. Nhờ sự thành công của những complexes như vậy, người ta có nhiều hơn các CPPs khác và những protein đóng vai trò “adaptor” cũng như các “model cargos” mang tín hiệu xác định vị trí trong tế bào; chúng đã được đánh giá với hi vọng sẽ phát triển hữu dụng các “CPP-adaptor deliveries” với những điểm đấn được thay đổi chuẩn xác hơn. Côn việc sắp tới là hợp nhất các kết quả nghiên cứu lại thành một hệ thống “CRISPR-Cas9 delivery” và một hệ thống chỉnh sửa bộ genome. Xem FASEB Journal.

Oxitec phát triển bướm sâu tơ biến đổi gen trong quản lý sâu hại rau

Kết quả hình ảnhĐại Học Cornell và công ty Oxitec đang phát triển những loài muỗi biến đổi gen để ngăn chận Zika và các bệnh khác, hiện nay họ cũng tiến hành khảo nghiệm bướm đêm, con đực, loài “diamondback moth” [tên khoa học: Plutella xylostella, tên Việt Nam là sâu tơ] (hình). Tương tự muỗi GE được phát triển bởi Oxitec, bướm đêm sau khi được thao tác kỹ thuật di truyền - tập trung trên con bướm đực – cho thấy quần thể sâu tơ gây hại giảm hẳn. Bướm GE này được khảo nghiệm từ phòng thí nghiệm đến nhà kính. Cơ quan có chức năng khảo nghiệm của Hoa Kỳ là “US Food and Drug Administration” đã và đang tổng kết chứng thực để cho phép tiến hành tiếp theo “khảo nghiệm đồng ruộng” loài bướm đêm GE ấy. Hiện nay, bướm sâu tơ kháng được tất cả 95 loại thuốc trừ sâu khác nhau. Cho nên, đây là một thành tự rất đáng chú ý cho nông dân trồng rau trên toàn thế giới. Xem Wired

THÔNG BÁO

Hội nghị quốc tế vế Lúa Lai lần thứ Bảy tại Indonesia

Hội nghị quốc tế vế Lúa Lai lần thứ Bảy sẽ được tổ chức tại Bali, Indonesia, từ ngày 7 đến 10 tháng 11 năm 2017. Xem hrdc.irri.org/events/international-hybrid-rice-symposium/


Enter code here   
Please note: although no board code and smiley buttons are shown, they are still usable.
chanyuan
Junior Boarder
Số lượng bài viết: 35
graphgraph
User Offline
Sửa lại lúc: 2017/08/10 15:13 Người sửa: hoanglong.
Reply Quote
 
#23933
Trả lời:Tin khoa học IAS 2017/ 532 cách đây 2 tháng, 1 Tuần Karma: 0
Làm câm gen SlPL của cây cà chua liên quan đến việc tăng cường độ chắc quả cà chua
532

Các gen mã hóa enzyme pectate lyase đã được người ta tư liệu hóa thành những ứng cử viên tuyệt vời để cải tiến độ chắc thịt quả cà chua (fruit firmness). Tuy nhiên, phương pháp này giúp điều tiết quá trình thối rửa của qua sau thu hoạch vẫn chưa được khai thác đầy đủ. Lu Yang và cộng sự thuộc Đại Học Chongqing, TQ đã xác định được những gen mã hóa enzyme “pectate lyase” trong quả cà chua và tập trung chủ yếu vào gen SlPL. Kỹ thuật RNA interference làm cho sự can thiệp vào gen SlPL gây tác động độ chắc của quả được tăng cường đáng kể và làm thay đổi lớp tế bào biểu bì. Thêm vào đó, quả cà chua SlPL-RNAi đã cho thấy chống lại sự thối rửa tốt hơn rất nhiều, cũng như khả năng chống lại các pathogen gây hại trên quả. So sánh với cây cà chua nguyên thủy (wild types), quả cây cà chua SlPL-RNAi có hàm lượng cellulose và hemicellulose cao hơn rất nhiều, trong khi hàm lượng pectin thấp hơn. Hoạt tính enzyme “peroxidase, superoxide dismutase” và “catalase” cũng cao hơn trong quả cà chua SlPL-RNAi. Kết quả phân tích chuỗi trình tự RNA cho thấy số lượng rất lớn của các gen thể hiện vô cùng khác biệt nhau bao gồm sự truyền tín hiệu hormone, sự cải biên thành tế bào, stress có tính chất ô xi hóa, và tính kháng pathogen. Điều ấy chứng tỏ pectate lyase có vai trò quan trọng trong cả hai tính trạng “sự mềm quả” và sự kháng pathogen. Đây có thể là cơ sở khoa học để cải thiện phẩm chất quả cà chua sau thu hoạch cũng như các loài cây trồng ăn quả tươi khác. Xem Plant Biotechnology Journal.


Ức chế gen OsMADS7 làm ổn định hàm lượng amylose hạt gạo khi bị stress do nhiệt độ nóng

Nhiệt độ nóng làm thay đổi hàm lượng amylose của lúa gạo, làm cho phẩm chất cơm rất kém. Theo đó, chỉ có một vài gen / loci liên quan đến tiến trình này được người ta nghiên cứu. Cơ chế của tiến trình ấy vẫn chưa rõ ràng. Hua Zhang và nhóm nghiên cứu của ông thuộc Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, đã xác định trong cơ quan hoa lúa có gen OsMADS7, điều khiển sự ổn định hàm lượng amylose ở nhiệt độ nóng. OsMADS7 bị kích thích rất mạnh mẽ bởi nhiệt độ nóng trong giai đoạn đầu khi hạt lúa chắc hạt. Ức chế OsMADS7 không chỉ ổn định hàm lượng amylose trong đk của stress nóng, mà còn làm thấp sự thụ tinh của hoa. Tuy nhiên, cây lúa có cả hai tính trạng: hàm lượng amylose ổn định ở nhiệt độ nóng và sự thụ tính hoa lúa bình thường có thể được ghi nhận bởi kỹ thuật ức chế đặc biệt gen OsMADS7 trong nội nhũ. GBSSI là enzyme chính có chức năng sinh tổng hợp amylose. Mức độ vào chắc thấp và biểu hiện cao của gen GBSSI được tìm thấy trong cây có OsMADS7 RNAi ở nhiệt độ cao, mà điều có thể tương quan với sự ổn định hàm lượng amylose trong hạt cây lúa transgenic bị xử lý nhiệt độ nóng. Sự ức chế đặc biệt của OsMADS7 trong nội nhũ có thể cải tiến tính ổn định hàm lượng amylose hạt gạo ở nhiệt độ cao, và những nguồn vật liệu như vậy có thể là một nguồn di truyền đáng giá phục vụ lai tạo giống lúa chống chịu nóng lý tưởng. Xem Plant Biotechnology Journal.


CRISPR-Cas9 và đột biến có chủ đích gen GmFT2a làm trì hoãn trổ bông đậu nành

Trổ bông đánh dấu sự chuyển giai đoạn từ tăng trưởng sang sinh dục và có những ảnh hưởng cần phải xem xét trong cây đậu nành (Glycine max).Các nhà khoa học Trung Quốc đứng đầu là Yupeng Cai, đã sử dụng hệ thống CRISPR-Cas9 để tạo ra đột biến có chủ đích đối với gen GmFT2a, một “integrator” trong chu trình trổ bông có tính chất quang chu kỳ của cây đậu nành. Giống đậu nành Jack được chuyển nạp ba vectors sgRNA-Cas9 nhắm đích đến tại các vị trí khác nhau của gen GmFT2a. Đột biến trực tiếp tại điểm (site-directed mutations) được người ta quan sát tại tất cả các điểm ấy bằng kỹ thuật phân tích trình tự DNA. Thế hệ đậu nành T1 đồng hợp tử đối với các “null alleles” của gen GmFT2a đã thể hiện kiểu hình trổ bông muộn trong điều kiện tự nhiên tại Bắc Kinh, TQ. Sự đột biến có chủ đích như vậy còn được thấy có tính di truyền ổn định ở thế hệ T2. Sau đó nhóm nghiên cứu đã quan sát cây đậu nành "transgene-clean" đồng hợp tử đối với các “null alleles” của gen GmFT2a và không có bất cứ “transgenic element” nào trong thế hệ T1 và T2. Các đột biến ấy là thể dùng làm vật liệu bố mẹ cho nghiên cứu sâu hơn chức năng của gen GmFT2a. Xem Plant Biotechnology Journal.


Các nhà di truyền sử dụng CRISPR để chính xác hóa xung đột trong chọn giống cà chua


Trong thập niên 1950s, các nhà khoa học đã tìm thấy một loài cà chua hoang dại trong vùng Galapagos Island. Nó không có phần phình ra ở thân, tại mối nối giữa hai lóng thân. Mối nối ấy là nơi yếu nhất của thân làm cho quả cà chua gãy rụng ra khỏi thân. Các nhà chọn giống đã phát triển giống cà chua không có mối nối ấy (thuật ngữ tiếng Anh là jointless tomatoes) nhằm duy trì dài hơn thờ gian quả đính trên thân. Tuy nhiên, khi giống cà chua “jointless” này được lai tạo với những giống hiện hữu, kết quả sẽ cho cây có nhiều nhánh thân mang hoa, mà nhánh ây sản sinh rất nhiều nhánh phụ làm kiến trúc cây như một cây chổi (broom).. Do đó, số quả bị giảm đi. Sau đó nhiều năm, nhà di truyền học Zachary Lippman thuộc Cold Spring Harbor Laboratory, New York và các nhà khoa học khác đã lần theo dấu vết của gen có chức năng điều khiển tính kháng “jointless” như vậy. người ta cũng lần theo dấu vế một gen khác điều khiển sự hình thành tính trạng “green cap” rất lớn, có kiến trúc giống như lá ở đỉnh quả cà chua. Hệ thống CRISPR-Cas9 được sử dụng để chỉnh sửa cho đúng xung đột của những tính trạng nói trên, dẫn đến kết quả cây cà chua với những kiến trúc hoàn toàn khác hẳn, cây có nhánh thân mang hoa mảnh khảnh trở thành nhánh rậm rạp (bushy), giống như cải bông (cauliflower), một vài giống có năng suất cao. Xem Nature.

Giải mã trình tự cây hướng dương


Một nhóm các nhà khoa học quốc tế, từ Đại Học Georgia (UGA) đã công bố lần đầu tiên giải mã trình tự cây hướng dương. Nhóm nghiên cứu này ở Bắc Mỹ và Châu Âu đã giải trình tự bộ genome cây hoa hướng dướng đã được thuần hóa Helianthus annuus L., và thực hiện các phân tích có tính chất so sánh cũng như tính chất “genome-wide”. Kết quả cung cấp cho chúng ta kiến thức về lịch sử tiến hóa của Asterids, một subgroup của cây có hoa như khoai tây, cà chua và cà phê. Hướng dương là loài cây trồng cho dầu quan trọng của thế giới, có khả năng thích ứng với biến đổi khí hậu và duy trì năng suất cho dù bị stress do môi trường gây ra, ví dụ như khô hạn. Nhóm nghiên cứu đã xác định những gen ứng cử viên mới và hệ thống di truyền mang tính chất tái cấu trúc có khả năng kiểm soát thời gian trổ bông và biến dưỡng hàm lượng dầu hạt, hia tính trạng chính trong chọn tạo giống hướng dương. Người ta còn thấy rằng hệ thống trổ bông hướng dương được chỉ rõ bởi tính chất lặp đoạn các trình tự trước đó trong toàn bộ genome. Phát hiện này cho thấy các bản sao chép từ xưa của những gen có thể duy trì chức năng của chúng và còn ảnh hưởng đến những tính trạng rất hấp dẫn từ mười triệu năm trước đây. Bài viết đồng chủ biên bởi John M. Burke, giào sư chuyên ngành sinh học thực vật và thành viên của UGA Plant Center nói rằng: genome cây hướng dương lớn hơn genome cây bắp 40 %, lớn hơn bộ genome người khoảng 20 %, và có tính chất lặp đoạn rất cao tạo cho nó một thách thức riêng biệt trong khi tổng hợp lại tòn bộ genome (assembly). Xem Nature hoặc UGA Today.


Enter code here   
Please note: although no board code and smiley buttons are shown, they are still usable.
thegia
Platinum Boarder
Số lượng bài viết: 1496
graph
User Offline Bấm vào đây để xem thông tin của người này!
Reply Quote
 
#23934
Trả lời:Tin khoa học IAS 2017/ 533 cách đây 2 tháng, 1 Tuần Karma: 0
Nghiên cứu ảnh hưởng đất đá vôi đến sự thể hiện và hiệu quả của protein BT trên đồng ruộng
533
Các nhà khoa học thuộc Đại Học Nebraska-Lincoln và cộng tác viên đã thực hiện một nghiên cứu nhằm xác định trong điều kiện đất đá vôi, tăng trưởng của cây bắp Cry3Bb1 có bị ảnh hưởng hay không. Kết quả nghiên cứu này được công bố trên tạp chí nổi tiếng Transgenic Research. Mức độ thể hiện của Cry3Bb1 protein được xem xét ở trong cây bắp vào giai đoạn tăng trưởng V5–V6 với xét nghiệm “enzyme-linked immunosorbent”. Họ tiến hành lây nhân tạo, thả trứng sâu đục rễ bắp lên cây có Cry3Bb1 và cây bắp không chuyển gen Bt, các dòng bắp “near isoline hybrids” Cry3Bb1 nhiễm sâu “western corn rootworm”. Sau đó họ tiến hành đo đếm tỷ lệ sống sót và hiệu quả của protein Cry3Bb1 có trong cây bắp chuyển gen, chúng được trồng trên đất đá vôi (calcareous soils) và đất không phải đá vôi (non-calcareous soils). Kết quả cho thấy không khác biệt có ý nghĩa trong sự thể hiện protein Cry3Bb1 của cây bắp trồng ở đất đá vôi và đất không đá vôi. Người ta quan sát thấy mức độ sống sót cao hơn của sâu đục rễ trong cây bắp không có Bt hơn cây bắp có Cry3Bb1. Điều này chứng minh rằng Cry3Bb1 có hiệu quả thật sự khi sâu đục rễ xâm nhiễm cây bắp Cry3Bb1. Theo đó, sự thể hiện của Cry3Bb1 với các mức độ khác nhau tương ứng với mức độ bảo vệ của cây chống lại sâu đục rễ mà không hề có ảnh hưởng nào của môi trường đất, sự thể hiện mức độ thấp của Cry3Bb1 không liên quan gì đến yếu tố đất trên vùng trồng bắp của Nebraska. Xem Transgenic Research.

CAAS – Phát triển giống bông vải kháng thuốc cỏ, với tồn dư thấp gốc glyphosate

Giống cây trồng kháng glyphosate đã và đang được phổ biến rộng khắp bởi nông dân ở Bắc Mỹ và Nam Mỹ. Tuy nhiên, sự thích ứng của giống kháng thuốc cỏ glyphosate ở Trung Quốc đang gặp trở ngại bởi nhiều yếu tố, như thi trường lao động và ảnh hưởng tồn dư của glyphosate của cây transgenic. Chengzhen Liang và đồng nghiệp thuộc Viện Hàn Lâm Khoa Học Trung Quốc báo cáo về tính chất đồng thể hiện của các hình thức codon tối ưu từ những gen GR79 EPSPS và N-acetyltransferase (GAT) trong cây bông vải. Hai dòng bông vải “co-expression” là GGCO2 và GGCO5, có mức độ biểu hiện gấp 5 lần tính kháng với thuốc diệt cỏ glyphosate và giảm mức độ tồn dư gấp 10 lần. Dòng bông vải GGCO2 được sử dụng trong chương trình tạo giống lai để phát triển giống bông vải mới kháng thuốc glyphosate. Khảo nghiệm trên đồng ruộng với 3 vụ liên tiếp cho thấy dòng bông vải chuyển gen pGR79-pGAT có cùng tính trạng nông học như các giống bông truyền thống, nhưng giá thành sản xuất / ha rẻ hơn rất nhiều. Chiến lược chồng những gen này là cách tiếp cận rất lý thú trong kỹ thuật di truyền và chọn giống bông vải kháng glyphosate mà ít để lại tồn dư. Xem Plant Biotechnology Journal.


CRISPR- đột biến có chủ đích trong cây nho


Chỉnh sửa gen với sự dẫn dắt của phân tử RNA thông qua hệ thống CRISPR-Cas9 đã và đang được áp dụng thành công trong nhiều loài cây trồng. Tuy nhiên, chỉ có một ít báo cáo nói về thành tự này trên cây nho (Vitis vinifera L.). Nhóm nghiên cứu của Ikuko Nakajima thuộc “National Agriculture and Food Research Organization”, Nhật Bản đã thành công trong đột biến có chủ đích trong cây nho bằng hệ thống CRISPR-Cas9. Họ thiết kế một vec tơ với đích đến là gen phytoene desaturase (VvPDS) trong bộ genome cây nho rồi chuyển nạp lại phân tử được chỉnh sửa vào trong mô sẹo phôi (embryonic calli). Kết quả tái sinh cây cho thấy chóng có lá bị bạch tạng (albino). Giải trình tự DNA xác định rằng gen VvPDS đã được đột biến thành công tại vị trí chủ đích khi cây nhó tái sinh. Kỳ lạ thay, những tế bào đột biến có số lá già ở tán thấp nhiều hơn, so với lá mới mọc ở tán trên. Xem PLOS One.

Đột biến chủ đích cùng một lúc các gen đồng dạng làm thay đổi hàm lượng dầu cây cải camelina

Camelina sativa có thể rất dễ dàng được cải biên di truyền thông qua việc sử dụng những enzymes từ loài cây khác, tạo cho nó một nền tảng lý tưởng để sản sinh hàm lượng dầu có giá trị. Tuy nhiên, sự ức chế hoạt tính enzyme để làm giảm tính cạnh tranh của nhiều cơ chất, ví dụ triacylglycerol, được yêu cầu để làm tăng cường việc sản sinh ra các hợp chất hóa học mong muốn. Hơn nữa, bộ genome cây cải camelina là lục bội thể (hexaploid), với tính chất tương đồng của đa gen (multiple gene homeologs) mã hóa một enzyme nào đó.

Nhóm nghiên cứu của Đại HọcKansas State đã thiết kế một phân tử “guide RNA” nhất thể hóa các homeologs của gen CsDGAT1 hoặc CsPDAT1, nhằm chứng minh được khả năng của hệ thống này trong chiến lược du nhập những đột biến đối với gen quan trọng cho sinh tổng hợp hàm lượng triacylglycerol (TAG) ở trong hạt cải. Phân tích cây T1 đã được chỉnh sửa cho thấy rằng mỗi gen CsDGAT1 hoặc CsPDAT1 homeolog đã được thay đổi bởi nhiều đột biến, kết qua cho ra một thể khảm di truyền (genetic mosaic) trong cây. Thu hoạch hạt cải từ cả hai dòng đột biến có chủ đích CsDGAT1- và CsPDAT1, người ta thấy có hai dạng hạt “shrunken” (co rúm lại) và “wrinkled” (nhăn). Hơn nữa, kết quả phân tích lipid cho thấy có nhiều dòng cho hạt có hàm lượng dầu giảm đi và thay đổi thành phần của acid béo, phản ánh vai trò củ các gen đích. Hệ thống CRISPR-Cas thực sự là một phương pháp hữu ích làm thay đổi các chu trình sinh tổng hợp có tính chất nội sinh một cách khá hiệu quả đối với loài cây trồng “polyploid” ví dụ như cải camelina. Xem Plant and Cell Physiology.

PtrMYB57 – yếu tố phiên mã điều tiết theo chiều ngược lại sinh tổng hợp anthocyanin và proanthocyanidin của cây poplar

Những nghiên cứu trước đây đã xác định rằng yếu tố phiên mã (TF) của R2R3-MYB có trong sinh tổng hợp anthocyanin và proanthocyanidin (PA) ở trong cây poplar (Populus sp.). Nhóm nghiên cứu thuộc nhiều trường đại học của Trung Quốc gần đây đã báo cáo rằng họ xác định và định tính được gen PtrMYB57. Gen PtrMYB57 mã hóa protein R2R3 MYB ở trong nhân và biểu hiện trên lá già. Cây poplar biến đổi gen thể hiện mạnh mẽ gen PtrMYB57 cho thấy có sự giảm đi hàm lượng anthocyanin và sự tích tụ PA so với cây nguyên thủy (wild types). Trái lại, mức độ cao anthocyanin và PA được người ta quan sát cây đột biến Ptrmyb57. Thêm vào đó, xét nghiệm sinhn học cho thấy yếu tố phiên mã PtrMYB57 tưong tác với bHLH131 (bHLH) và PtrTTG1 (WDR) để hình thành nên phức MBW và kết gắn với các promoters của gen flavonoid, dẫn đến ức chế các promoters này. Yếu tố phiên mã PtrMYB57 điều tiết theo chiều ngược lại sinh tổng hợp anthocyanin và PA trong cây poplar. Xem Plant Cell Reports.

Vaccine sản sinh từ thực vật là ứng cử viên cho Bluetongue Virus


Bluetongue là bệnh gia súc thuộc động vật nhai lại và động vật hoang dã có liên quan, do virus BTV gây ra (bluetongue virus: BTV), phát sinh những cơn dịch hết sức lớn trên toàn thế giới. Về thương mại, người ta tạo ra được những vaccine làm tiết giảm chu kỳ sống hoặc làm bất hoạt các chủng nòi virus (strains), những chủng nòi ấy không có khả năng phân biệt trong tự nhiên thú mắc bệnh với thú đã tiêm vaccine. Các loại vaccine tái tổ hợp (recombinant vaccines) được ưa chuộng nhằm giảm thiểu lớn nhất các rủi ro có liên quan đến vaccine ấy. Nhóm nghiên cứu của Albertha R. van Zyl thuộc ĐH Cape Town, Nam Phi đã phát triển hai vaccine xuất phát từ thực vật, Zera®-VP2ep và Zera®-VP2. Cả hai vaccine ứng cử viên này được chế tạo từ cây thuốc lá (Nicotiana benthamiana) thông qua biểu hiện “transient Agrobacterium-mediated”. Người ta tiến hành phân tích và thấy rằng những proteins này tích tụ trong té bào chất của thực vật. Những nghiên cứu trước đó cho thấy hai vaccine ứng cử viên như vậy chỉ ra những phản ứng miễn dịch chống lại VP2 trong chuột. Kết quả chứng tỏ rằng Zera®-VP2ep và Zera®-VP2 có thể được xem là những vaccines tiềm năng. Xem BMC Biotechnology.

Bản thảo bộ genome cây spinach (cải bó xôi) được công bố từ các nhà khoa học Hoa Kỳ và Trung Quốc


Kết quả hình ảnh cho spinach leaf Các nhà khoa học thuộc Boyce Thompson Institute (BTI) và Shanghai Normal University báo cáo một bản thảo về tòn bộ chuỗi trình tự bộ genome cây cải bó xôi (tên tiếng Anh là spinach, tên khoa học là Spinacia oleracea). Họ đã tiến hành giải trình tự hệ transcriptomes (tất cả phân tử RNA) của 120 giống cải bó xôi đang canh tác và quần thể hoang dại, cho phép người ta phân định có những thay đổi di truyền nào không xảy ra trong quá trình thuần hóa loài cây này. Họ đã thấy rằng các bộ genomes của giống spinach đang canh tác không có quá nhiều khác biệt so với loài hoang dại là tổ tiên của chúng. Cây spinach, có nguồn gốc tại Trung Á, hiện được canh tác trên toàn thế giới. Thông tin có tính chất genomic cho phép những nhà nghiên cứu hôm nay biết làm thế nào cải tiến cây kháng sâu bệnh hại, đặc biệt là bệnh phấn trắng (downy mildew). Với sự hiểu biết về genome cây spinach, nhóm các nhà nghiên cứu này đã xác định nhiều gen liên quan đến tính kháng pathogen gây bệnh downy mildew. Khi tìm được giống kháng, các gen ấy có thể nhanh chóng được chuyển vào giống cao sản, giống phẩm chất dinh dưỡng cao, tăng cường mạnh mẽ hệ thống miễn dịch để chống lại bệnh này. Xem BTI News.

Giống lúa biến đổi gen có hệ thống miễn dịch tự điều chỉnh, kháng được nhiều bệnh cùng một lúc

Các nhà khoa học đã chuyển nạp thành công vào cây lúa hệ thống miễn dịch có khả năng tự điều chỉnh (adjustable immune system) giúp cây lúa kháng được nhiều bệnh cùng một lúc, mà vẫn không làm suy giảm năng suất lúa. Gen này được biết là gen NPR1 đã và đang được khai thác bởi rất nhiều nhà nghiên cứu nhằm cải thiện hệ thống miễn dịch của cây lúa nước, cây lúa mì, cây táo, cùng nhiều loài cây trồng khác. Nhà khoa học thuộc Duke University, ông Xinnian Dong, đã và đang nghiên cứu gen này trong suốt hai thập kỷ qua. Ông quan tâm đến cái mà ông gọi là "master regulator" của hệ thống tự vệ cây trồng. Khi gen này bật mở để phục vụ hệ miễn dịch, nó thực hiện cái gọi là “backfires” đối với tăng trưởng của cây lúa làm cho cây còi cọc lại (stunting) và không sản sinh ra sản lượng (zero production). Điều này dẫn dắt Dong và ctv. đến protein kích hoạt hệ miễn dịch khác có trong cây Arabidopsis, protein TBF1. Họ khám phá được một hệ thống phức tạp bao gồm những phân tử RNA thông tin, mã hóa protein TBF1, và dịch mã ngay lập tức những phân tử ấy thành TBF1 proteins, tạo nên phản ứng miễn dịch. Dong đã sao chép đoạn phân tử của DNA này mà chức năng của nó đóng vai trò như một công tắc bật mở phản ứng miễn dịch và nó được đặt trước gen NPR1 trong bộ gen cây lúa. Điều này dẫn đến có một cây lúa được kích hoạt mạnh mẽ hệ thống miễn dịch đủ mạnh để chống lại sự tấn công của pathogens trong thồi gian ngắn tránh được hiện tượng “stunting” (cằn cỗi và lùn xuống). Cây lúa biến đổi gen ấy có tính kháng tốt với bệnh bạc lá (Xanthomonas oryzae pv. oryzae), sọc lá vi khuẩn (X. oryzae pv. oryzicola), và bệnh đạo ôn (Magnaporthe oryzae). Xem Science.


Enter code here   
Please note: although no board code and smiley buttons are shown, they are still usable.
thegia
Platinum Boarder
Số lượng bài viết: 1496
graph
User Offline Bấm vào đây để xem thông tin của người này!
Reply Quote
 
#23935
Trả lời:Tin khoa học IAS 2017/ 534 cách đây 2 tháng, 1 Tuần Karma: 0
SbNrat1 – Gen điều khiển chống chịu độ độc nhôm của cây cao lương
534
Những protein có thuật ngữ khoa học là NRAMP (viết tắt từ chữ: Natural Resistance Associated Macrophage Proteins) có vai trò quan trọng trong vận chuyển kim loại trong cây trồng. Những nghiên cứu trước đây cho rằng gen OsNrat1 (OsNramp4) của cây lúa (Oryza sativa) mã hóa một protein có tên là “aluminum transporter”, protein này rất cần thiết giúp cây lúa chống chịu độ độc nhôm trong đất chua, đất phèn. Các nhà khoa học thuộc Guangxi University, đứng đầu là Muxue Lu, đã định tính một thành viên NRAMP của họ gen ấy trong cây cao lương (Sorghum bicolor), gen SbNrat1, gen này đồng dạng với OsNrat1. Gen SbNrat1 thể hiện cả trong rễ và trong chồi thân. Sự thể hiện này không bị kích thích bởi xử lý nhôm. Khi cho thể hiện trong nấm men (yeast), protein SbNrat1 vận chuyển các ion nhôm có tính chất “trivalent” (hóa trị ba), nhưng không vận chuyển được ion manganese và cadmium. Muốn chứng minh đầy đủ hơn tính chất “homology” (đồng dạng) với gen OsNrat1, người ta cho du nhập vào cây lúa đột biến gen osnrat1. Gen SbNrat1 thể hiện trong cây đột biến đã cứu được khả năng nhiễm độc nhôm. Tuy nhiên, không có tương quan giữa tính chống chịu độ độc nhôm và sự thể hiện gen SbNrat1 được tìm thấy. C1c số liệu nghiên cứu cho thấy những chức năng của gen SbNrat1 đóng vai trò như một “aluminum transporter” và nó được tiến hóa trên cơ sở tăng cường tính chống chịu độc nhôm của cây cao lương. Xem Plant Science.

Phát triển lúa đột biến có chủ đích đối với gen AvrXa23 trên cơ sở hệ thống chỉnh sửa genome TALENs


TALENS (viết tắt từ chữ: transcription activator-like effector nucleases) được áp dụng rất nhanh chóng như một công cụ chỉnh sửa genome (genome editing) trong nhiều loài sinh vật. các nhà khoa học Trung Quốc, đứng đầu là Fu-jun Wang thuộc Guangxi University và Chinese Academy of Agriculture Sciences trước đó đã dòng hóa thành công gen “TALE-coding avrXa23” từ vi khuẩn gây bệnh bạc lá lúa Xanthomonas oryzae pv. oryzae và phát triển AvrXa23 trên cơ sở hệ thống chỉnh sửa genome TALENs. Hiện nay, nhóm nghiên cứu này đã sử dụng hệ thống “AvrXa23-based TALENs” nói trên để kích hoạt các đột biến có chủ đích đối với yếu tố phiên mã ERF của cây lúa (ethylene response factor: ERF), gen OsERF922, để phục vụ cho việc trắc nghiệm hiệu quả của hệ thống chỉnh sửa genome này. Một cặp TALENs (T-KJ9/KJ10) được tổng hợp và được sử dụng cho nội dung chuyển nạp. Họ quan sát và ghi nhận rằng: tần suất đột biến xảy ra 15% trong mô sẹo (calli) của cây lúa chuyển gen thành công, với sự kiện mất hoặc chèn thêm nucleotide (nucleotide deletion or insertion) tại vùng đích mà người ta mong muốn. Nghiên cứu cho thấy hệ thống chỉnh sửa “AvrXa23-based TALENs” có thể được áp dụng để chỉnh sửa genome có chủ đích tại vị trí mong muốn trong cây lúa. Xem Journal of Integrative Agriculture.


Đại Học Nagoya phát triển hệ thống vector CRISPR-Cas9 có hiệu quả cao cho cây Arabidopsis

Hệ thống CRISPR-Cas9 đã và đang được sử dụng phổ biến như một công cụ trong thao tác kỹ thuật di truyền trên bộ genome của nhiều loài sinh vật khác nhau. Trong khi một vài vectors phục vụ CRISPR-Cas9 ở thực vật đã được công bố, vẫn còn có những nội dung đạt mức hiệu quả thấp. Hiroki Tsutsui và Tetsuya Higashiyama thuộc Nagoya University, Nhật Bản đã phát triển thành công CRISPR-Cas9 vector phục vụ thao tác kỹ thuật di truyền trong cây Arabidopsis thaliana, vector pKAMA-ITACHI Red (pKIR). Những “habors” của vector này là promoter RIBOSOMAL PROTEIN S5 A (RPS5A), nó điều khiển Cas9. Promoter RPS5A duy trì sự biểu hiện cao có tính chất nền tảng (constitutive expression) ở tất cả các giai đoạn phát triển, từ hình thành “té bào trứng” đến tế bào sinh mô (meristematic cells). Các đột biến được kích hoạt bởi pKIR được vận chuyển đến tế bào tinh trùng của thế hệ T1. Phân tích kỹ hơn ở thế hệ T2 cho thấy rằng pKIR kích hoạt hết sức mạnh mẽ các đột biến di truyền được. Kết quả cho thấy hệ thống pKIR có thể được xem là công cụ hữu hiệu để chỉnh sửa genome cây Arabidopsis. Xem Plant and Cell Physiology.

Phát hiện ra “Plant Brain” điều khiển sự phát triển hạt

Các nhà khoa học của Đại Học Birmingham đã thực hiện một công trình nghiên cứu cho thấy có một nhóm các tế bào có chức năng giống như một bộ não (brain) đối với khả năng làm việc của phôi mầm thực vật để đánh giá những điều kiện môi trường (ngoại cảnh) và điều khiển hạt nẩy mầm. Quyết định của thực vật để nẩy mầm là một tiến trình căn bản mà tiến trình này xảy ra trong cuộc đời của cây ấy. Hết sức nhanh chóng, cây này có thể bị tổn thương bởi những điều kiện vô cùng khắc nghiệt của mùa đông giá rét; hết sức muộn màng, nó có thể bị bị cạnh tranh khốc liệt bởi cây khác, ra hoa sớm hơn nó rất nhiều. Các nhà khoa học này chứng minh rằng trung tâm quyết định (decision-making center) của thực vật, ví dụ cây Arabidopsis có hai loại hình tế bào: một thúc đẩy tiến trình hạt ngủ nghỉ (seed dormancy), một thúc đẩy tiến trình nẩy mầm. Cả hai nhóm tế bào ấy thông tin lẫn nhau, mỗi một thứ được trợ giúp bởi hormone khác nhau, rồi một cơ chế có tính chất “analogous” (tương tự) với bộ não của người thực hiện việc quyết định hành động theo hướng nào. Xem Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) hoặc University of Birmingham News.

Các nhà khoa học của Salk nghiên cứu giúp cây trồng bơm sắt nhờ các gen rất biến hóa

Các nhà khoa học của Viện nghiên cứu Salk đã tìm thấy các thể biến thiên của những gen (variants) giúp cây trồng phát triển được trong điều kiện môi trường nghèo chất sắt, có thể giúp nông dân cải thiện năng suất cây trồng và tạo ra nguồn nông sản giàu sắt phục vụ cho dinh dưỡng người và gia súc. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Communications. Phó Giáo Wolfgang Busch và ctv của Salk cùng với những đồng nghiệp ở Gregor Mendel Institute of Molecular Plant Biology, đã sử dụng hạt cây mô hình Arabidopsis thuộc những “strains” có ở Thụy Điển. Người ta trồng những cây này trên các biểu loại đất có hàm lượng sắt vô cùng khác biệt nhau. Họ trồng các hạt ấy trên đất nghèo ion sắt và theo dõi sự tăng trưởng của rễ. Sau đó, họ sử dụng phương pháp GWAS (Genome Wide Association Study), để xem xét sự liên kết của gen với tính trạng mong muốn, ví dụ như chiều dài của rễ. Điều ấy đã dẫn đến kết quả phát hiện ra gen FRO2, gen này liên kết vô cùng chặt chẽ với kiểu hình tính trạng chiều dài rễ. Các loại hình khác của gen được xếp thành hai nhóm: một nhóm liên kết với kiểu hình rễ ngắn, và nhóm còn lại là kiểu hình rễ dài. Họ đã làm không hoạt động gen FRO2 trong một vài cây, mà những cây đó có bộ rễ mọc rất cằn cỗi. Kết đến, họ thay thế gen này với một trong hai dạng hình nói trên và cho cây trồng trên điều kiện nghèo sắt. Kết quả đã chứng minh rằng những dạng kháng của gen có liên quan đến hoạt động mạnh mẽ của gen FRO2 gene đều có thể có chức năng tăng trưởng rễ và sức khỏe của cây trong điều khiện đất nghèo sắt. Vì FRO2 có trong tất cả các cây, nên thúc đẩy sự thể hiện của gen của cây trồng hoặc tìm kiếm những dạng hình khác nữa giúp cây phát triển trong đất nghèo sắt, làm tăng đáng kể năng suất trong điều kiện biến đổi khí hậu và bùng nổ dân số toàn cầu. Xem Salk.

THÔNG BÁO
KHÓA ĐÀO TẠO: An toàn sinh học trong công nghệ sinh học thực vật


KHÓA ĐÀO TẠO: An toàn sinh học trong công nghệ sinh học thực vật (Biosafety in Plant Biotechnology) theo hình thức e-learning cho người đã tốt nghiệp đại học, phục vụ các nhà sinh học và các nhà luật học, được tổ chức tại IPBO (International Plant Biotechnology Outreach), Ghent University, Belgium. Thời gian học: ngày 1 tháng 11 năm 2017. Xem chi tiết course website.


Enter code here   
Please note: although no board code and smiley buttons are shown, they are still usable.
thegia
Platinum Boarder
Số lượng bài viết: 1496
graph
User Offline Bấm vào đây để xem thông tin của người này!
Reply Quote
 
Go to top
Post Reply
Đăng bài mới
Trang: 123456

Liên Kết Chính

 

 

  


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 


 

Ứng dụng

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



Get the Flash Player to see this player.

time2online Extensions: Simple Video Flash Player Module