Perspectives of RNAi studies in plant pathogenic fungi

Abstract

Câm lặng gen vốn có rất nhiều thuật ngữ khác nhau nhưng cùng một cơ chế phân tử như RNAi, cosuppression, câm gen sau phiên mã (PTGS -Post transcriptional Gene Silencing), quelling, đã trở nên phổ biến trong các nghiên cứu về vai trò bản chất bên trong và các ứng dụng của nó trên nhiều đối tượng hoặc các nghiên cứu về chức năng của các gen ở mức độ bộ gen. Kể từ khi phát hiện câm lặng gen cách đây hơn hai thập kỷ, kỹ thuật này đã được chứng minh khả năng ứng dụng trong việc phát triển thuốc trong điều trị gen nhằm chữa trị nhiều bệnh trên người. Khuynh hướng này cũng nhận được sự quan tâm và chú ý trong các nghiên cứu cơ bản và ứng dụng trong lĩnh vực nông nghiệp, đặc biệt là trong bảo vệ cây trồng nhằm tạo ra các giống cây trồng có khả năng chống chịu sự tấn công của các tác nhân gây bệnh hoặc chống chịu với các yếu tố bất lợi của môi trường. Bài tổng quan này không chỉ đưa ra cái nhìn tổng quát về các nghiên cứu câm lặng gen trên hệ nấm sợi hiện nay, các cơ chế phân tử của câm lặng gen trên nấm mà còn chỉ ra những khuynh hướng, triển vọng ứng dụng của kỹ thuật này trong bảo vệ thực vật nói riêng và trong nông nghiệp nói chung góp phần đảm bảo an ninh lương thực cho nhân loại. Từ khoá: Nấm bệnh, RNAi, RNAi sau phiên mã, chức năng gen, bộ gen TỔNG QUAN VỀ RNAiViệc xác định chức năng của gen theo phương pháp truyền thống có thể đạt được thông qua việc sử dụng phương pháp gây đột biến có thể bằng hoá chất như EMS, MMS, DEO, DEB hoặc có thể bằng tia UV. Phương pháp này được sử dụng để tạo kiểu hình đột biến rồi từ đó xác định gen, trình tự chuỗi của gen đó và được các nhà khoa học đặt tên theo thuật ngữ tiếng Anh là "Forward Genetics". Tuy nhiên phương pháp này lại có một số hạn chế mà một trong số đó là khó xác định kiểu hình của những gen đa chức năng. Trong những năm gần đây trình tự chuỗi trong bộ gen của các sinh vật đã và đang được xác định và điều này đã đặt một thách thức rất lớn cho các nhà khoa học trong việc tìm hiểu chức năng của hàng nghìn gen trong bộ gen. Chính vì thế nhiều phương pháp mới đã được nghiên cứu, phát triển dựa trên thông tin trình tự chuỗi trong bộ gen để xác định chức năng của các gen và cũng đã được các nhà khoa học đặt tên theo thuật ngữ tiếng Anh với ý nghĩa ngược lại của phương pháp "Forward Genetics" là "Reverse Genetics". Kỹ thuật dùng các phân tử siRNA (small interfering RNA) hay còn gọi là RNA interference (RNAi) là một trong những phương pháp "Reverse Genetics" có khả năng ức chế sự phiên mã của bất kỳ gen nào trong tế bào sống của sinh vật.Ngày nay RNAi được xem là một trong những lãnh vực nghiên cứu mới trong lĩnh vực sinh học. Tầm quan trọng của nó đã được minh chứng bằng giải thưởng Nobel về y học năm 2006 cho hai nhà khoa học người Mỹ có công trong việc khám phá hiện tượng này là Tiến sĩ Andrew Z.Fire ở Đại học Standford và Tiến sĩ Craig C.Mello ở Đại học Y Khoa Massachusetts. Hướng nghiên cứu này cũng đã được tạp chí Science bình chọn là "hiện tượng khoa học trong năm 2002" dựa trên số lượng gia tăng các bài báo khoa học liên quan đến RNAi được đăng trên các tạp chí danh ...