Sản xuất đạm sữa bò từ cây cải tai chuột biến đổi gene

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Hebrew Jerusalem (Israel) đã cấy ghép một chuỗi ADN chức năng vào giống cải tai chuột khiến hạt cây sản xuất beta-casein, một trong những protein quan trọng nhất của sữa bò.

Nghiên cứu do GS Oded Shoseyov dẫn dắt đưa đoạn ADN được thiết kế vào cây cải tai chuột Arabidopsis thaliana, biến hạt của chúng thành những "nhà máy sinh học" sản xuất protein sữa.

64a8d00371394240168b7ee5-v2-1581447571344-19cca2f6-cc56-48f5-bf93-4a24f5a5e383.png
Loài cải tai chuột thường được sử dụng trong nghiên cứu thực vật bị biến đổi gene để tạo ra hạt có chứa đạm sữa bò.

Đáng chú ý, beta-casein tích tụ tại một vị trí trong tế bào khác với dự kiến của các nhà khoa học. Phát hiện này có thể giúp làm rõ hơn cách thực vật xử lý và lưu trữ những protein phức tạp, qua đó nâng cao hiệu quả sản xuất protein có nguồn gốc động vật bằng cây trồng.

Theo GS Shoseyov, protein thu được có những đặc tính tương tự beta-casein trong sữa bò và có thể kết hợp với dầu thực vật để tạo thành nguyên liệu mới phục vụ sản xuất các sản phẩm sữa hoặc thực phẩm giàu dinh dưỡng.

Sau khi chứng minh phương pháp có hiệu quả, nhóm dự kiến áp dụng công nghệ này trên cây rum (safflower), một loại cây lấy dầu chịu nóng và cần ít nước, để tiến tới sản xuất protein sữa ở quy mô thương mại. Hạt cây rum chứa hàm lượng protein và chất béo cao, có thể bảo quản lâu ở nhiệt độ thường, qua đó giúp giảm đáng kể chi phí vận chuyển và bảo quản lạnh so với sữa tươi.

wasatchfire.jpg
Các nhà khoa học nhắm đến cây rum (safflower) để có thể trồng trên quy mô lớn.

Một lợi thế đáng chú ý khác là chi phí. Theo GS Shoseyov, sản xuất và chiết xuất protein bằng cây trồng có thể rẻ hơn đáng kể so với phương pháp lên men để tạo protein sữa không cần động vật.

Nhóm nghiên cứu ước tính công nghệ có thể tiến tới giai đoạn thương mại trong khoảng 18-24 tháng.

Công nghệ này không nhằm thay thế hoàn toàn ngành sữa truyền thống. Trong giai đoạn đầu, protein sữa sản xuất từ thực vật có thể được sử dụng trong các sản phẩm "lai", kết hợp nguyên liệu từ sữa bò với protein thực vật nhằm giảm chi phí và tác động môi trường.

Nếu được thương mại hóa thành công, phương pháp trên có thể góp phần đáp ứng nhu cầu protein ngày càng tăng trong khi giảm sử dụng đất, nước và phát thải khí nhà kính từ chăn nuôi. Công nghệ cũng có tiềm năng vượt ra ngoài ngành thực phẩm khi cây trồng có thể trở thành nền tảng sản xuất các protein sinh học có giá trị cao phục vụ dược phẩm.

Hiện nghiên cứu cũng đối mặt với những rắc rối về rủi ro phản ứng, an toàn sinh học và phức hợp trong công việc kiểm soát vị trí tích tụ protein trong tế bào. Những lo ngại về việc phát tán phấn hoa biến đổi gen ra môi trường và việc định nghĩa lại sản phẩm "thuần chay" cũng đặt ra các công thức cho công việc thương mại hóa công nghệ này.

Những tranh cãi về công nghệ biến đổi gene thực vật hiện vẫn còn là một chủ đề phức tạp.

>>> Mời độc giả xem thêm video Loài hoa khổng lồ có hình dạng vương miện xuất hiện từ hàng trăm triệu năm trước:

Lần đầu ghép cả gan và thận lợn biến đổi gene cho người

Một bệnh nhân mới được cấy ghép đồng thời 2 quả thận và gan từ lợn biến đổi gene. Đây là ca phẫu thuật ghép đa tạng lợn biến đổi gene đầu tiên trên thế giới.

Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí y học Med, người đàn ông 53 tuổi được chẩn đoán chết não đã trở thành bệnh nhân đầu tiên trên thế giới được cấy ghép đồng thời hai quả thận và một lá gan từ lợn biến đổi gene.

Ca phẫu thuật được tiến hành với sự đồng thuận từ phía gia đình bệnh nhân. Đội ngũ nhân viên y tế đã duy trì thành công hoạt động của các nội tạng ghép trong gần 5 ngày. Đặc biệt, suốt 24 giờ đầu tiên sau ca phẫu thuật ghép đa tạng lợn, cơ thể người bệnh không xuất hiện dấu hiệu đào thải.

Công nghệ chỉnh sửa gene: Chiếc 'kéo phân tử' thay đổi tương lai y học

Từ việc chữa bệnh di truyền đến tạo ra giống cây trồng mới, công nghệ chỉnh sửa gene đang làm thay đổi cách con người can thiệp vào sự sống.

Mỗi tế bào trong cơ thể con người đều chứa một "bản hướng dẫn" khổng lồ mang tên ADN, nơi lưu giữ hàng chục nghìn gene quyết định đặc điểm và hoạt động của cơ thể. Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học chỉ có thể đọc và phân tích bộ gene này. Ngày nay, họ đã tiến thêm một bước quan trọng: có thể chỉnh sửa chính những đoạn mã di truyền đó với độ chính xác ngày càng cao.

Giới nghiên cứu lần đầu chỉnh sửa chính xác gene phôi người

Nhóm nhà khoa học tại Đại học Columbia lần đầu tiên phát triển một kỹ thuật chỉnh sửa gene mới cho phép tạo phôi thai nhân tạo.

Theo kết quả nghiên cứu đã đăng trên bioRxiv - nền tảng trực tuyến miễn phí chuyên lưu trữ và chia sẻ các bản thảo nghiên cứu thuộc lĩnh vực khoa học sự sống và sinh học, nhóm các nhà khoa học tại Đại học Columbia dẫn đầu bởi Tiến sĩ di truyền học Dieter Egli cho biết đã nghiên cứu thành công việc chỉnh sửa DNA của phôi thai người giai đoạn đầu với độ chính xác được đánh giá "chưa từng có".

Công nghệ mới gọi là base editing, (chỉnh sửa base/chỉnh sửa điểm) là công nghệ chỉnh sửa gene thế hệ mới, cho phép thay đổi chính xác một ký tự (base) DNA thành một ký tự khác ngay tại vị trí mục tiêu trên bộ gene. Đây là công nghệ phát triển dựa trên hệ thống CRISPR-Cas nhưng mang lại độ chính xác cao hơn và an toàn hơn so với CRISPR truyền thống.

Đọc nhiều nhất

Tin mới