Sự thành công trong việc ứng dụng Công nghệ di truyền vào cuộc sống và đôi điều cần suy ngẫm
[10/12/2008 - Sinh học Việt Nam]
Với sự tiến bộ vượt bật của khoa học ngày nay, ngày càng có nhiều sản phẩm cải tiến phục vụ cho
cuộc sống được ứng dụng từ công nghệ sinh học (CNSH). Điều này có thể thấy qua những kết quả
nghiên cứu đã được công bố của các nước trên thề giới. Chẳng hạn gần đây trên nhiều website đăng tin
sự xuất hiện hoa hồng màu xanh lần đầu tiên trên thế giới.
Tạo được Hoa hồng màu xanh là một ước mơ ấp ủ từ bao đời nay của các nhà khoa học nhiều năm nỗ lực khám phá. Sau mười mấy
năm nghiên cứu, công ty Florigene (Úc) và Suntony (Nhật Bản) là nơi đầu tiên tạo ra được loài hoa hồng xanh bằng công nghệ biến đổi
gene. Họ đã ứng dụng kỹ thuật gene silencing của tổ chức CSIRO (the Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation)
để tạo hoa hồng xanh. Đây là tổ chức lớn nghiên cứu của Úc lần đầu tiên đã khám phá ra và phát triển kỹ thuật này ở thực vật vào năm
1997 do Tiến sĩ Peter Waterhouse [3]. Florigene và Suntony đã ứng dụng kỹ thuật đầy tiềm năng này để tạo ra loài hoa hồng màu xanh
lần đầu tiên có mặt trên thế giới. Kỹ thuật gene silencing đã được sử dụng nhiều trong các nghiên cứu ứng dụng để xác định chức năng
của gene, phát triển và cải tiến thực vật thử nghiệm có những tính trạng mong muốn. Nó có vai trò làm giảm hoặc khóa hoàn toàn hoạt
tính của gene mục tiêu. Và ở đây, Florigene đã sử dụng nó để tạo hoa hồng xanh cho mục đích ứng dụng thương mại. Vậy họ đã tạo ra
hoa hồng xanh như thế nào?
Hình 1: hoa hồng xanh của Florigene và Suntony được tạo bằng kỹ thuật gene silencing của CSIRO
( />Quá trình tạo loài hoa hồng xanh bao gồm 3 bước chính [1]:
• Tắt cơ chế hình thành sắc tố đỏ.
• Mở cơ chế hình thành sắc tố xanh.
• Tạo sắc tố xanh.
Gene có vai trò trong việc hình tạo màu sắc của hoa là gene DFR (dihydroflavonol reductase). Gene DFR tổng hợp ra enzyme
(dihydroflavonol reductase), một enzyme có vai trò trong quá trình tổng hợp sắc tố tạo màu cho hoa. Trong hoa hồng, gene
sắc tố đỏ rất tốt, chính vì vậy mà ta thường thấy hoa hồng có gam màu đỏ. Tuy nhiên, gene DFR sản xuất sắc tố xanh thì rất kém, vì
vậy chúng ta rất khó tìm thấy hoa hồng màu xanh được trồng theo phương pháp truyền thống. Vì vậy, chỉ có sự can thiệp ở mức độ
phân tử mới có thể làm biến đổi quá trình tạo màu ở hoa được chắc chắn.
Hình 2: các bước tạo màu ở hoa hồng thường và hoa hồng xanh của Florigene.
( />Bước quan trọng đầu tiên trong việc tạo ra hoa hồng xanh là làm sao ngăn cản gene DFR tạo ra sắc tố đỏ. Florigene và Suntony đã ứng
dụng kỹ thuật gene silencing của CSIRO để khóa hoạt tính của gene DFR ở hoa hồng, vì vậy nó không tạo ra được sắc tố đỏ. Vai trò
của gene silencing trong sinh vật là phân hủy các RNA mà có vai trò điều hòa gene chuyên biệt để tổng hợp nên protein. Và một khi
các RNA này bị phân hủy thì quá trình tổng hợp protein sẽ không xảy ra. Vì vậy mà gene silencing còn được đề cập như là 1 RNAi
(RNA interference) [3]. Ở đây, Florigene đã sử dụng gene silencing để can thiệp vào quá trình tổng hợp enzyme DFR tạo sắc tố đỏ của

gene của chúng để có thể tạo ra được giống lai mới ổn định có màu sắc lạ hay nhiều hoa hơn, có hương thơm hơn, hoặc có hoạt tính
kháng côn trùng, vi sinh vật gây hại? Đó là vấn đề cần phải dặt ra và có hướng giải quyết. “Nhưng liệu đến bao giờ chúng ta mới có
thể tạo được đột phá mới trong lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng CNSH vào trong cuộc sống?”.
Vũ Thủy Tiên tổng hợp từ nguồn:
1. World’s first blue rose
( />2. Florigene plans blue rose field trials. ( />3. Gene silencing information sheet.
( />4. Plant gene replacement results in the world's only blue rose.
( />5. Application of 'Blue' Rose Biotechnology.
( />6. />