Nhắm tới chuyển gene đa tính trạng (tt) ppt

Nhắm tới chuyển gene đa tính trạng tt Các phương pháp mới Một số phương pháp mới khác giúp biểu hiện nhiều gen từ 1 promoter đã và đang được phát triển nhằm đảm bảo sự biểu hiện đồng

Nhắm tới chuyển gene

đa tính trạng (tt)

Các phương pháp mới

Một số phương pháp mới khác giúp biểu hiện nhiều gen từ 1

promoter đã và đang được phát

triển nhằm đảm bảo sự biểu hiện

đồng thời các gen được chuyển

trong cây

Chuyển Plastid hứa hẹn rất lớn như một cách dễ dàng biểu hiện các cấu trúc polycistronic (thay vì toàn

bộ operon vi khuẩn) trong cây Số lượng lớn protein có thể được tạo

ra Tuy nhiên, tương đối ít các cây

có thể được chuyển gen theo cách này, và hệ thống sẽ không thích

hợp cho các protein đòi hỏi sự điều hòa sau dịch mã hay target vào các

vị trí dưới tế bào (sub-cellular

locations)

Các vị trí tiếp nhận ribosome

bên trong (IRESs) là các phân đoạn của virus có thể gắn kết trực tiếp

các ribosome và đưa vào các vị trí bên trong trong mRNA và bắt đầu

sự dịch mã theo cách không phụ

thuộc cap IRESs được sử dụng

trong các nghiên cứu liệu pháp gen trong động vật và có một số bài báo

mô tả ứng dụng của nó trong cấu

trúc polycistronic trong cây Giới hạn của phương pháp là mặc dù các cistron biểu hiện trong cách này

được điều hòa phối hợp, nhưng

chúng biểu hiện ở các mức độ khác nhau do sự khởi đầu không hiệu

quả và sự biểu hiện nhờ IRES có

thể thấp hơn sự biểu hiện phụ thuộc

vị trí cap

Sự biểu hiện nhiều protein có

thể được điều hòa bởi sự biểu hiện ban đầu chúng trong 1 khung đọc

mở đơn nhất như một polyprotein

mà sau đó tham gia vào các

polypeptide Một số nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm đặc tính của các chuỗi protein kết nối thông qua các

chuỗi linker ngắn có vai trò làm

nền cho các proteinase của cây

Tuy nhiên, phương pháp này phụ thuộc vào sự trùng hợp ngẫu nhiên bên trong và bên ngoài giữa sự biểu hiện của polyprotein và proteinase nội sinh thực vật xử lý nó, và điều này làm giới hạn những ứng dụng

mà phương pháp này sử dụng Một

số nhóm nghiên cứu đã xây dựng các polyprotein khảm có protease (potyvirus NIa protease) được mã hóa với polyoprotein của chính nó Bằng cách phân tách các sequence

mã hóa bởi sequence phân tách

heptapeptide của protease, các sản phẩm polypeptide riêng rẽ có thể

được xử lý sau phiên mã Sự phân

tách polyprotein thì hiệu quả nhưng các mức độ biểu hiện có thể thấp,

và sự gắn kết các protein thành

phần vào các đoạn khác nhau dưới

tế bào thì phức tạp nếu sự thay đổi

vị trí polyprotein diễn ra nhanh hơn

sự phân tách polyprotein Phương pháp polyprotein khác tách các

polypeptide thành phần bởi peptide 2A gồm 20 amino acid của một số picornaviruse Peptide mới này

điều hòa một “skip” ribosome bên trong trong suốt quá trình dịch mã

để 1 nối peptide không hình thành tại điểm cuối sequence 2A, tuy sự dịch mã vẫn tiếp tục Do đó các

peptide 2A có thể ảnh hưởng đến

sự phân tách polyprotein đồng dịch

mã cho phép sự gắn kết tiếp theo của các polypeptide riêng biệt đến các đoạn khác nhau dưới tế bào

không bị cản trở Các polyprotein khảm có mang 2A được thử

nghiệm rộng rãi trong eukaryote bao gồm động vật hữu nhũ, người, côn trùng, nấm men, nấm mốc và một số công bố gần đây cho thấy

nó thành công trên thực vật

Triển vọng

Các kỹ thuật cũ và mới ngày

càng được sử dụng nhiều trong

chuyển nhiều gen hay nhiều tính trạng trong cây và một số đã được dùng trong sản xuất thương mại Tẩt cả các phương pháp có những

ưu cũng như khuyết điểm và vẫn

cần bổ sung, phát triển thêm

‘toolkit’ này để mang lại nhiều

công nghệ chuyển gen mạnh và bền hơn trong tương lai Các công nghệ mới để chuyển nhiều gen vào cây là một thách thức lớn cho công nghệ sinh học thực vật ở thế kỉ 21 Đáp ứng nhu cầu này là cần thiết nếu có đầy đủ cơ hội để nhận ra cây trồng chuyển gen có những ảnh hưởng

mang tính cách mạng trong Nông nghiệp, Công nghiệp, Dinh dưỡng

và thậm chỉ cả Y học