BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  21,084,843
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Công nghệ gen; nhân dòng vật nuôi;

Lê Thị Ngọc Quỳnh, Chu Đức Hà, Lê Tiến Dũng(1)

Tình hình ứng dụng CRISPR/Cas trong cải thiện di truyền cây nông nghiệp

Progress of CRISPR/Cas as a tool in crop genetic improvement

Tạp chí khoa học và công nghệ - Đại học Nguyễn Tất Thành

2018

02

6-12

2615-9015

CRISPR, Cas9/gRNA, Di truyền, Cây công nghiệp, Chỉnh sửa hệ gen, Thực vật chuyển gen

CRISPR, Cas9/gRNA, Genome editing, Crop improvement, Transgenic plants

Biến nạp gen trên thực vật đã trở thành một công cụ nghiên cứu chức năng gen hữu hiệu trong thời gian gần đây. Không những thế, kỹ thuật này còn là chìa khóa trong việc phát triển các thế hệ cây trồng biến đổi gen đang được sử dụng rộng rãi trong canh tác. Trong vài năm trở lại đây, sự phát triển của công nghệ chỉnh sửa hệ gen (genome editing) đã mở ra một cách tiếp cận mới trong cải thiện di truyền cây nông nghiệp. Trong công nghệ chỉnh sửa hệ gen, hệ thống CRISPR/Cas (Clustered regularly interspaced short palindromic repeat; CAS, CRISPR associated protein) hứa hẹn có tiềm năng ứng dụng lớn nhất. Hệ thống này bao gồm một protein thuộc họ Cas, phổ biến nhất là Cas9. Cas9 sử dụng các RNA dẫn đường để tìm và cắt đặc hiệu sợi đôi DNA. Sự xuất hiện các đứt gãy trên mạch đôi DNA sẽ kích hoạt cơ chế tự sửa chữa DNA của tế bào. Năm 2013, CRISPR/Cas đã có ứng dụng đầu tiên trên đối tượng thực vật. Sau đó, CRISPR/Cas đã được ứng dụng thành công vào một số cây mô hình (Nicotiana benthamiana, Arabidopsis thaliana), các cây lương thực quan trọng (đậu tương, lúa gạo, lúa mì, ngô) và hàng loạt đối tượng cây nông nghiệp khác đang được tiến hành nghiên cứu. Trong bài viết này, chúng tôi tóm tắt cơ chế hoạt động của hệ thống CRISPR/Cas và các thành tựu hiện nay cũng như tiềm năng ứng dụng trong cải thiện di truyền cây nông nghiệp quan trọng.

In the last 30 years, plant genetic transformation has become an indispensable tool for functional genomic studies. Moreover, this technique was also the key in the development of genetically modified crops which have been widely adopted by growers in 28 countries. Recently, the development of genome-editing tools has opened up a new approach for crop genetic improvement. In genome-editing technologies, CRISPR/Cas (Clustered regularly interspaced short palindromic repeat; CAS, CRISPR associated protein) is the most promising tool. The CRISPR/Cas system employs an endonuclease belong to Cas protein family in which Cas9 endonuclease is the most explored Cas protein. The RNA-guided nuclease induces sequence-specific double-strand breaks stimulates cellular DNA repair mechanisms and mediates genetic modification. In 2013, the first successful application of CRISPR/Cas9-based genome editing was reported. After that, CRISPR/Cas9 has been used widely in model plants (Nicotiana benthamiana, Arabidopsis thaliana) and crops (soybean, wheat, rice, maize). In this review, we summarized the mechanism of action of CRISPR/Cas and recent progress in plants functional genomic studies as well as the potentials of this technology in improving agronomic traits in crop plants via genetic gain.

TTKHCNQG, CVv 503

Xem toàn văn