Chỉnh sửa gen linh hoạt thông qua công cụ “Type I-E CRISPR-Cas3” trong cây lúa

 Chỉnh sửa gen linh hoạt thông qua công cụ “Type I-E CRISPR-Cas3” trong cây lúa

Nguồn: Hiroaki Saika, Naho Hara, Shuhei Yasumoto, Toshiya Muranaka, Kazuto Yoshimi, Tomoji Mashimo, Seiichi Toki. 2025. Versatile Genome Editing Using Type I-E CRISPR-Cas3 in Rice. Plant & Cell Biology; 28 October 2025; pcaf138, https://doi.org/10.1093/pcp/pcaf138

Type I-E CRISPR-Cas3 dẫn xuất từ vi khuẩn Escherichia coli (Eco CRISPR-Cas3) có thể vận dụng làm mất đoạn phân tử lớn tại vị trí đích và có thể chỉnh sửa hệ gen cho động vật có vú. Sử dụng Eco CRISPR-Cas3 trong thực vật là thách thức bởi vì những thành phần của 7 CRISPR-Cas3 (6 Cas proteins và CRISPR RNA) phải được biểu hiện cùng một lúc trong tế bào thực vật. Ngày nay, áp dụng đã và đang bị giới hạn trong phạm vi protoplasts cây bắp, không có cây đột biến nào đã và đang được sản sinh ra. Người ta đã phát triển được hệ thống chỉnh sửa hệ gen trong cây lúa thông qua Eco CRISPR-Cas3, chuyển nạp gián tiếp nhờ vi khuẩn Agrobacterium. Những mất đoạn tại gen đích được phát hiện trong mô sẹp chuyển nạp 39–71% qua kết quả chạy PCR, tần suất những alen bị mất tại vùng “7.0 kb upstream” của trình tự PAM được du6 đoán là 21–61% qua kết quả quantifying số bản sao chép, qua kết quả “droplet digital PCR”, cho thấy rằng: cây đột biến có thể có được với tần suất cao. Những mất đoạn đã được xác định trong cây lúa đã tái sinh từ mô sẹo chuyển nạp và di truyền ổn định qua những thế hệ con lai. Kết quả phân tích trình tự cho thấy những mất đoạn 0,1–7,2 kb đã được thu nhận, giống như báo cáo trước đây trên động vật mammals. Chú ý, mất đoạn cách nhau bởi những đoạn phân tử xen kẽ hoặc những chèn đoạn ngắn và đảo đoạn ngắn, cũng được người ta xác định, như vậy, có sáng tạo ra những alen mới. Hơn nữa, người ta chứng minh được C thay T khi editing dựa theo phương pháp Type I-E CRISPR-Cas3 trong cây lúa; phương pháp “base editing based on Type I-C” và “Type I-F2 CRISPR-Cas3” đã được báo cáo trước đây trên động vật có vú. Nhìn chung, Eco CRISPR-Cas3 có thể là công cụ chỉnh sửa hệ gen phục vụ kỹ thuật “gene knockout”, “gene deletion”, “base editing”, và “sắp xếp thứ tự các gen trên hệ gen” của thực vật. Xem:

https://academic.oup.com/pcp/advance-article/doi/10.1093/pcp/pcaf138/8305110?login=false