Chỉnh sửa gen – Gene editing
Khái niệm về chỉnh sửa gen – gene editing Theo PX Hội 2017
Mục đích của chỉnh sửa gen
Các bước khi chỉnh sửa gen
Các kỹ thuật chỉnh sửa gen
• Sử dụng các nuclease đặc hiệu (site directed nuclease) - SDN:
• Các SDN liên kết đặc hiệu với một trình tự ADN
đích, cắt ADN và sửa chữa: thay thế một hay một
vài cặp bazo, đột biến mất đoạn ngắn (SDN-1),
thay thế bằng một trình tự ngắn (SDN-2) đến chèn
các trình tự gen lớn (SDN-3)
• Sử dụng các chuỗi nucleotit ngắn có chứa
điểm đột biến, đưa vào tế bào trần
(oligonucleotit directed mutangenesis - ODM)
Các kỹ thuật chỉnh sửa gen
ZFN: ZINC FINGER NUCLEASES TALEN ZFN
Các kỹ thuật chỉnh sửa gen
CRISPR: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats CRISPR- CAS
Cas protein: CRISPR - Associated protein: protein liên kết với CRISPR
• Tạo ra từ năm 2012 - University of California,Berkeley
• Nhận giải Nobel hoá học năm 2020
• Cho tới nay được ứng dung rất nhiều
trong cải tạo cây trồng, động vật, điều trị bệnh
• Nguồn gốc từ cơ chế kháng virus của vi khuẩn
Emmanuelle Charpentier (trái) và Jennifer Doudna CRISPR – CAS9
Cơ chế kháng virus/thực khuẩn thể ở vi khuẩn
Các nhà khoa học thay thế trình
tự từ virus bằng trình tự đoạn
DNA đích cần chỉnh sửa, tạo ra công cụ chỉnh sửa gen CRISPR CAS9
Ứng dụng trong nông nghiệp
Ứng dụng trong nông nghiệp
• Syngenta Biotechnology China sử dung CRISPR loại bỏ đoạn gen DEP1
trong gạo Indica 🡪 cải thiện năng suất, giảm chiều cao cây lúa
• Học viện nông nghiệp Trung Quốc sử dung CRISPR-Cas9 để đột biến
gen GmFT2a, trong đậu tương làm trễ qúa trình ra hoa, tăng kích
thước của cây. Tạo ra giống cam chống chịu chủng gây bệnh
Xanthomonas citri subsp. citri (Xcc), tránh bị thối rữa, thông qua việc
làm vô hoạt promoter CsLOB1 gen (gen kích thích sự thối rữa cam). • …. Cà chua sinh GABA
• GABA: gamma amino butyric acid
• Được sử dụng làm thực phẩm chức
năng: giảm stress, giảm huyết áp
• VN: nghiên cứu tuyển chọn chủng vi
khuẩn lactic sinh GABA 🡪 sử dụng làm chủng lên men sữa chua
• Nhật: tạo giống cà chua GABA bằng công
nghệ chỉnh sửa gen (Hiroshi Eruza, trường ĐH Tsukuba, 2015)
Con đường sinh tổng hợp GABA
Tăng cường GABA trong cà chua
• 3 enzyme tham gia tạo GABA từ glutamate: cần
tăng cường xúc tác 3 enzyme này để tăng
GABA tạo ra, đặc biệt là SIGAD3
Gene mã hoá enzyme SIGAD3 có một vùng ức chế --> loại bỏ
vùng này sẽ tăng lượng enzyme SIGAD3 tạo ra
Tăng cường GABA trong cà chua
Tăng cường GABA trong cà chua
• Cá thể cà chua tạo ra được lai tạo để tạo ra giống F1, phục vụ cho mục đích thương mại
Tăng cường GABA trong cà chua
Quản lý sinh vật tạo ra bằng chỉnh sửa gen?