Thứ năm, 30/07/2020 08:00
Thiết kế cấu trúc Polycistronic tARN-gARN để ứng dụng công nghệ CRIPSR/Cas9 nhằm nghiên cứu chức năng gen ANK1, ANK2 mã hóa motif ankyrin liên quan đến cấu trúc bông lúa
Phạm Tiến Dũng 1, Lê Thị Như 2,3, Lê Quang Hòa 1, Stephane Jouannie 4, Helene Adams 4, Phạm Xuân Hội 2, Phạm Thị Mai 2, Khổng Ngân Giang 2*
*Tác giả liên hệ: Email: ngangiang.khong2010@gmail.com
1 Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
2 Phòng Thí nghiệm trọng điểm công nghệ tế bào thực vật, Viện Di truyền Nông nghiệp
3 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
4 Viện Nghiên cứu phát triển (IRD), Đại học Montperllier, Pháp
Ngày nhận bài: 06/01/2020; ngày chuyển phản biện: 16/01/2020; ngày nhận phản biện: 03/03/2020; ngày chấp nhận đăng: 16/03/2020
Tóm tắt:
Motif ankyrin (ANK) là một trong những motif protein lớn nhất trong giới tự nhiên và có vai trò sinh học đa dạng. Hai gen mã hóa protein miền ankyrin OsANK1, OsANK2 được xác định liên quan đến cấu trúc bông lúa thông qua nghiên cứu liên kết trên toàn hệ gen (GWAS) các tính trạng năng suất trên một quần thể lúa bản địa Việt Nam. Các cấu trúc polycistronic tRNA-gRNA (PTG) cho phép chỉnh sửa gen đa điểm được xây dựng nhằm nghiên cứu chức năng 2 gen OsANK1 và OsANK2 bằng công nghệ CRISPR/Cas9. Hai RNA dò (gRNA) được thiết kế để gây đột biến tại 2 điểm trong vùng exon 4 mã hóa motif ANK cho mỗi gen và được đưa vào cấu trúc PTG bằng công nghệ Golden Gate. Ít nhất một cấu trúc PTG đã được xây dựng thành công nhằm chỉnh sửa riêng rẽ từng gen OsANK1, OsANK2 hoặc đồng thời cả 2 gen.
Từ khóa:
cấu trúc bông lúa, CRISPR/Cas9, lúa, motif ankyrin, polycistronic tRNA-gRNA.
Construction of Polycistronic tRNA-gRNA structures to study the function of some genes encoding ankyrin motif, related to rice panicle architecture, by using CRISPR/Cas9 technology
Tien Dung Pham1, Thi Nhu Le2, 3, Quang Hoa Le1, Stefan Jouannic4, Helene Adam4, Xuan Hoi Pham2, Thi Mai Pham2, Ngan Giang Khong2*
*Email: ngangiang.khong2010@gmail.com
1School of Biotechnology and Food Technology, Hanoi University of Science and Technology
2National Key Laboratory of Plant Cell Biotechnology, Agricultural Genetics Institute
3University of Science, Vietnam National University, Hanoi
4University of Montpellier, UMR DIADE, IRD, Montpellier, France
Received: 6 January 2020; accepted: 16 March 2020
Abstract:
The ankyrin repeat is one of the most common protein sequence motifs and has been detected in organisms ranging from viruses to human. Two genes OsANK1 and OsANK2 were determined implicated in rice panicle architecture through a GWAS analysis using a Vietnamese landrace panel of rice. The polycistronic tRNA-gRNA (PTG) structures that allow gene editing at mulitple sites, were built to characterize the function of OsANK1 and OsANK2, by using CRISPR/Cas9 technology. Two guide RNAs (gRNAs) were designed to cause gene mutation in the exon 4 region encoding ANK motif for each gene and were inserted into PTG structure using Golden Gate technology. At least one PTG structure was successfully obtained to edit OsANK1 and OsANK2 separetely or together.
Keywords:
ankyrin motif, CRISPR/Cas9, rice panicle architecture, polycistronic tRNA-gRNA, rice.
Classification number:
4.6