Đột biến Zebra3 và Wsl5 trong cây lúa thông qua CRISPR-Cas9

 Đột biến Zebra3 và Wsl5 trong cây lúa thông qua CRISPR-Cas9,

Nguồn: Kutubuddin A. Molla, Justin Shih,   Yinong Yang. 2019. Simultaneous and precise generation of Zebra3 and Wsl5 mutations in rice using CRISPR/Cas9-mediated adenine base editors. bioRXiv (https://doi.org/10.1101/784348)

Chỉnh sửa gen thông qua hệ thống CRISPR/Cas9 tạo ra những đột biến điểm rất hiệu quả mà không tạo ra những đứt gãy dây đôi: hiện tượng DSB (double-strand break) hoặc những dây nền DNA được sửa chữa lại phân tử tương đồng: hiện tượng HDR (homology-dependent repair). Theo kết quả nghiên cứu này, ABEs (adenine base editors) đã được sử dụng để tạo ra một cách nhanh chóng những đột biến điểm khá chính xác (point mutations) giữa hai gen khác nhau, OsWsl5 và OsZebra3 (Z3), trong tế bào trần cây lúa rồi tái sinh ra cây hoàn chỉnh. Những đột biến điểm chính xác như vậy sẽ di truyền khá ổn định trong các thế hệ tiếp sau đó. Sự thay đổi nucleotide làm thay đổi chuỗi amino acid và góp phần tạo nên kiểu hình wsl5  biểu thị bởi hiện tượng lá có sọc trắng và và z3  biểu thị những đốm xanh đậm nhạt đan xen nhau trên lá. Thông qua tự thụ và phân ly, không có transgene, chỉnh sửa thành đột biến wsl5 và z3 cần thời gian khá ngắn để hoàn tất. Người ta ghi nhận có một đột biến mới (V540A) tại locus Z3 có thể bắt chước kiểu hình của đột biến Z3 (S542P). Hơn nữa, người ta quan sát thấy những đột biến không mong muốn là “non-A/G” hoặc “T/C mutations” trong khung chỉnh sửa ABE (adenine base editor) trong một vài cây được chỉnh sửa gen. Vectơ ABE và phương pháp nghiên cứu này có thể được áp dụng để phát sinh đồng một lúc những đột biến điểm trong đa gen với một lần chuyển nạp mà thôi, rồi người ta sử dụng chúng như một công cụ hữu ích để chỉnh sửa một base nào đó phục vụ cải tiến giống cây trồng như nghiên cứu cơ bản của sinh học thực vật.  Xem:  https://www.biorxiv.org/content/10.1101/784348v1