Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ sinh học (IBT), Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đã đạt thành công đáng chú ý trong việc tạo ra một loại cà chua được chỉnh sửa gen có hàm lượng đường và axit amin tăng gấp đôi.

Công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 đã được áp dụng thành công trên giống cà chua địa phương. Các biến thể cà chua đã được chỉnh sửa gen chứa hàm lượng đường tăng từ 13-45% và axit amin tăng 62-132% so với cây cà chua không được chỉnh sửa. Các thành phần này cải thiện hương vị và giá trị dinh dưỡng của cà chua.

TS Đỗ Tiến Phát, Trưởng nhóm nghiên cứu, đã đánh giá rằng phần lớn các giống cà chua trên thị trường thường được lựa chọn để phục vụ sản xuất công nghiệp và tiêu thụ đại trà. Do đó, chúng thường tập trung vào tốc độ sinh trưởng, kích thước quả và năng suất, ít quan tâm đến hương vị. Nhóm nghiên cứu đã quyết định tạo ra các dòng cà chua chỉnh sửa gen với mục tiêu nâng cao hương vị và giá trị dinh dưỡng, bắt đầu từ năm 2019.

Nhóm nghiên cứu đã phát triển một hệ thống chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 sử dụng hai trình tự gRNA để tạo ra các biến thể mục tiêu trong các vùng trình tự gen uORF, có vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất đường và axit amin ở cây cà chua. Công nghệ này cho phép chỉnh sửa chính xác các trình tự gene mục tiêu, làm cho quá trình này nhanh chóng và hiệu quả hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống.

Sử dụng công nghệ này, nhóm đã thành công trong việc tạo ra các biến thể gen mục tiêu trên giống cà chua thông thường. Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng các biến thể cà chua chỉnh sửa gen có hàm lượng đường và axit amin tăng gấp đôi so với cây cà chua không được chỉnh sửa.

Khác với thực phẩm biến đổi gen (GMO), các biến thể cà chua chỉnh sửa gen bằng công nghệ CRISPR/Cas9 có tính ổn định trong việc truyền gen qua các thế hệ và không chứa trình tự ADN ngoại lai. Các biến thể cà chua này không chỉ tăng giá trị dinh dưỡng mà còn duy trì khả năng sinh trưởng và phát triển của cây. Công nghệ CRISPR/Cas9 mở ra cơ hội cải thiện chất lượng của cà chua và ứng dụng cho cây trồng khác.

GS.TS Chu Hoàng Hà, Phó Chủ tịch Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đã biểu dương công trình này và nhấn mạnh rằng Việt Nam đã làm chủ công nghệ CRISPR/Cas nhanh chóng. Công nghệ này có tiềm năng lớn trong việc cải thiện giống cây trồng và phát triển nguồn lực nghiên cứu.

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Planta của Springer Nature và là một bước tiến quan trọng trong ứng dụng thực tế của công nghệ chỉnh sửa gen để cải thiện cây trồng và tạo ra các sản phẩm mới.

P.A.T (tổng hợp)