PDA

View Full Version : Hoa hồng xanh đầu tiên của thế giới


Nguyễn Bảo Quốc
12-05-06, 22:57
Xin chào các bạn,

Trong chuyên mục ngày hôm nay tôi xin đề cập đến một kỹ thuật mới trong sinh học phân tử đã được hình thành va đang trong quá trình nghiên cứu ứng dụng hiện nay. Đó chính là kỹ thuật ức chế gên bằng phương pháp RNA silencing. Ứng dụng đầu tiên là việc tạo ra bông hồng màu xanh.

Như chúng ta đã biết thì màu truyền thống của bông hồng thường là màu đỏ, hồng, vàng, cam và thậm chí là cả hoa hồng trắng nữa. Những màu này thông thường dễ hình thành bằng phương pháp nhân giống truyền thống nhưng để tạo được màu xanh thì hầu như chua làm được.

Chính vì vậy khi người ta công bố phát minh nghiên cứu tạo ra bông hồng màu xanh do sự hợp tác của các nhà khoa học Nhật Bản và Úc Đại Lợi thì nhiều người không tin được làm cách nào để tạo ra màu như ý muốn. Bí mật đã được hé mở bằng phươnhg pháp RNA silencing. Đây là phuơng pháp ức chế phân tử mRNA dẫn đến ức chế sự biểu hiện kiểu hình bằng việc hình thành các dsRNA. Các dsRNA này sẽ bị cắt bởi các enzyme Dicer hình thành nên các siRNA (small interfering RNA). Các siRNA này sẽ kết hợp với các phức proteins (RISC = RNA induced silencing complex) nhằm phá hủy những phân tử mRNA chính.

Trở lại việc tạo hoa hồng màu xanh thì các nhà khoa học đã ức chế gen hình thành màu đỏ của hoa hồng. Sau đó họ lồng vào gen DFR(the dihydroflavonol reductase) quy định quá trình hình thành màu hoa như mong muốn. Florigene và Suntory đã sử dụng kỹ thuật RNA silencing của viện SCIRO, Úc nhằm tạo ra những dòng bông hồng có màu xanh mang tính thương mại.

Đây chỉ là một trong nhiều ứng dụng của RNA silencing như genome-wide screenning trong thời đại post-genomic era, gene therapy v.v.vv.Hy vọng rằng tui sẽ có được những người bạn chuyên ngành để trao đổi sâu thêm về lãnh vực này....

cũng buồn ngũ lám rồi ....di ngủ đây. Hẹn lần sau sẽ nói nhiều hơn về RNA silencing, chủ đề được tạp chí Science bình chọn là breakthrough trong năm 2002.

Cám ơn các bạn đã quan tâm.

Nguyễn Bảo Quốc

Trần Hoàng Dũng
12-05-06, 23:14
bài viết rất khá, bạn cố gắng viết cho hoàn chỉnh và thêm tài liệu tham khảo nhé, sẽ đưa lên index. Chúc cuối tuần vui vẻ.

Nguyễn Bảo Quốc
13-05-06, 16:48
Hi Dung,

Minh thi khong biet ban chi thong qua dien dan moi biet cac thanh vien voi nhau. Khong biet Dung lon hay nho tuoi hon minh de de xung ho. Dung cong tac o dau o Vietnam? Hien nay dang lam nghien cuu sinh nam may o Duc vay. Minh co anh ban dong nghiep dang lam nghien cuu sinh o dai hoc Gottingen.

Than

NBQ

Nguyễn Thị Thùy Linh
13-05-06, 18:24
Anh Quốc ơi:
Tại sao tạo hoa hồng màu xanh lại khó hơn các màu khác?

Trần Hoàng Dũng
13-05-06, 18:49
Hi Dung,

Minh thi khong biet ban chi thong qua dien dan moi biet cac thanh vien voi nhau. Khong biet Dung lon hay nho tuoi hon minh de de xung ho. Dung cong tac o dau o Vietnam? Hien nay dang lam nghien cuu sinh nam may o Duc vay. Minh co anh ban dong nghiep dang lam nghien cuu sinh o dai hoc Gottingen.

Than

NBQ
To a Quốc, email của Dũng là tranhoangdung1975 at yahoo dot com.

Chắc chắn cái email này kô lập năm 1975.

Trước Dũng làm ở KHTN Tp HCM, còn sau này thì chưa biết. Dân làm TS ở Köln-Bon và các vùng lân cận Dũng biết cũng khá nhiều, nếu có dịp sẽ làm quen với bạn của anh ở Göttingen anh qua sự giới thiệu của anh. Còn chuyện làm TS ở Köln thì sắp xong, dự kiến 1-2 tháng nữa sẽ xong lab-working sau đó viết và dự kiến cuối năm nay hoặc sang xuân năm sau bảo vệ.

Trần Hoàng Dũng
16-05-06, 20:34
http://www.tuoitre.com.vn/Tianyon/index.aspx?ArticleID=138198&ChannelID=10

Anh Quốc coi hoa này màu gì mà họ bảo là màu xanh vậy???

Nguyễn Trần Minh Lý
16-05-06, 22:59
Kính thưa các anh, em xin khẳng định nó là màu TÍM.

Nguyễn Bảo Quốc
17-05-06, 08:47
Hi Dũng,

Đang rãnh rỗi ngồi viết lại bào bông hồng xanh hiihihih. Thật tình thì tôi có thấy bông hồng xanh bao giờ đâu nhưng do tụi Nhật nó ca qua trời và làm bằng kỹ thuật RNAi nên tôi mới đề cập. Việc bàn luận sẽ tính sau nhé hihihih

NBQ

Huỳnh Như Ngọc Hiển
17-05-06, 15:13
Màu xanh.Các bác thử lấy mực viết máy xanh đổ lên tờ giấy
Chuyện này còn hiểu được.
Tại sao mấy nắm xôi thôi nôi,đầy tháng màu hồng lại bảo là màu tím sen.Thiệt tình,bó tay!

Hoàng Thị Thu Hiền
17-05-06, 17:19
uh, nhìn trong ảnh thì là hoa hồng tím chứ nhỉ?
cái cơ chế tạo ra e đọc vẫn chưa hiểu lắm

Nguyễn Phương Thảo
17-05-06, 19:01
"Nhờ công nghệ sinh học, những cánh hoa hồng do Suntory tạo ra chứa gần như 100% sắc tố xanh dương. Tuy nhiên, chúng vẫn có vẻ ngoài tím nhạt của violet, do vậy, các quan chức công ty thừa nhận họ sẽ tiếp tục phải nghiên cứu thêm để tạo ra những đoá hồng thực sự có màu xanh tươi sáng của bầu trời."

link:http://www.vnexpress.net/Vietnam/Khoa-hoc/2004/07/3B9D4145/

"Trở lại việc tạo hoa hồng màu xanh thì các nhà khoa học đã ức chế gen hình thành màu đỏ của hoa hồng. Sau đó họ lồng vào gen DFR(the dihydroflavonol reductase) quy định quá trình hình thành màu hoa như mong muốn."
Đoạn trên có lẽ không chính xác lắm, dễ gây hiểu lầm là gene DFR quy định màu xanh của hoa. Thật ra các tiền sắc tố ở hoa là không màu, sau nhờ tác dụng của enzyme DFR sẽ chuyển thành cyanidin, pelargonidin hay delphinidin. Gene delphinidin không tồn tại ở hoa hồng.

Để tạo bông hồng xanh này Suntory đã sử dụng 1 package 3 gene. Họ dùng kỹ thuật RNAi để knockout DFR gene của cây hoa hồng => hoa không màu. Kết hợp với gene delphinidin từ hoa păng xê cùng gene DFR từ iris (li li?) sẽ cho hoa hồng có hàm lượng delphinidin trong cánh hoa rất cao.

1 điểm đáng chú ý nữa trong công trình này của Suntory là họ phải thiết kế 1 RNAi 'hairpin' gene chỉ target vào gene DFR của hoa hồng mà không làm bất hoạt gen DFR của iris (2 gene rất tương tự).

Btw, cái Viện ở Úc mà phát triển kỹ thuật RNAi là CSIRO ạ.

Nguyễn Bảo Quốc
18-05-06, 13:32
Hi Dũng và Thảo,

Cám ơn Thảo đã giải thích cặn kẽ về chu trình hình thành bông hồng xanh. Mình gửi lại bài viết này theo lời đề nghị của anh Dũng

NBQ

Ps : Vui lòng mở file đính kèm

Trần Thiện Toàn
20-05-06, 10:43
hi anh Dũng
Em mới vừa vào diễn đàn , đọc bài của anh em rất thich , anh cho em hỏi là người ta lai tạo hoa hồng xanh bằng gene , vay trước đây người ta có thể trồng hoa bằng phương pháp nhuộm màu được ko, nếu được sao ta ko tao ra hoa hồng xanh bang cách nhuộm màu nó , và có khi nao người ta lai tạo ra hoa hồng xanh lá cây chưa.
Em mới học năm nhất nên có gì không đúng anh sửa giùm em nha.

Trần Hoàng Dũng
20-05-06, 15:21
Anh QUỐC mới là người viết bài làm hoa hồng xanh, còn tui chỉ làm hoa hồng ... nát thôi. Bạn làm thế anh Quốc buồn 5 phút đó ;) . Anh Quốc cố gắng giúp em nó câu trả lời nhé.

Trần Thiện Toàn
20-05-06, 19:07
sory anh Dũng và anh Quốc nhé , em lộn tên .
Mà có khi nào anh nghĩ ra việc lai tạo hoa hồng xanh lá cây chưa (cả anh Dũng và anh Quốc), nếu các anh có nghiên cứu nhớ kêu em lam với nha , chỉ để học hỏi thôi mà

Ngô Vũ
21-05-06, 00:57
Tôi cũng còn nhớ một chút về cách hình thành màu trên lá cây (dĩ nhiên sau một hồi google). Chlorophyll cho lá màu xanh (green) vì nó hấp thu ánh sáng phổ màu đỏ và màu xanh da trời (blue) và phản xạ màu xanh "lá cây". Quá trình này phụ thuộc vào mức độ ánh sáng và nhiệt độ. Vào mùa hè, cây cho lá màu xanh vì ánh sáng chói chan và nhiệt độ ấm áp. Nhưng vào mùa thu ngày ngắn lại, ánh sáng giảm đi và nhiệt độ lạnh dần thì lượng chlorophyll sẽ từ từ thay thế bằng sắc tố carotene; sắc tố này hấp thu ánh sáng màu xanh lá cây và xanh da trời và phản xạ lại các màu vàng và đỏ, làm cho lá cây có những màu vàng rực rở. Rồi sau đó tới mùa đông thì có một sắc tố khác là tannin, cho lá màu nâu, màu chết! Vậy có một câu hỏi là, ở hoa màu sắc có phụ thuộc vào nhiệt độ và ánh sáng như ở lá cây không? (Câu trả lời chắc là không vì tôi ít thấy hoa thay đổi màu theo mùa, nhưng biết đâu bạn làm về thực vật sẽ có câu trả lời khác hơn).

Trong bài Quốc đề cập đến pH là một trong những yếu tố có thể làm thay đổi màu của hoa,vậy có ai biết pH có ảnh hưởng đến màu của lá cây không? Và tại sao?

Đúng là hoa hồng xanh (da trời) thực thụ vẫn chưa thực hiện được vì yếu tố quá axit của cánh hoa hồng, nhưng tác giả cũng thú nhận rằng vẫn còn một ít cyanidin trong hoa. Tại sao cyanidin vẫn còn và có cách nào để ức chế thêm việc tạo thành sắc tố này với những phương pháp được dùng của các tác giả?

Quốc đã chọn một chủ đề rất xuất sắc, vận dụng kiến thức phân tử hiện đại áp dụng cho một vấn đề thực tiển liên quan đến nhiều lĩnh vực như nghệ thuật, văn hóa và kinh tế. Bài tổng hợp rất khá. Các điểm lỗi kỹ thuật nhỏ sau đây có thể được chỉnh sửa một chút để bài được hoàn thiện hơn:

1)
Gen cyanidin mã hóa một enzyme làm thay đổi enzyme DHK nhằm hình thành chu trình cyanidin dẫn đến biểu hiện các màu đỏ, hồng hay màu tím hoa cà. Trong khi đó gen delphinidin không hiện diện trong cây hoa hồng sẽ mã hóa một enzyme khá tương đồng cho việc thay đổi enzyme DHK nhằm hình thành sự tổng hợp màu theo chu trình delphinidin. Một loại enzyme khác có tến gọi là dihydroflavinol reductase (DFR) sẽ hỗ trợ các màu chỉ chị trong cả ba chu trình trên (hình 1). Enzyme này rất quan trọng vì không có nó sẽ không thể tạo màu trên các cánh hoa. Chính vì vậy mà các đột biến gen DFR đều cho ra những hoa có màu trắng..

có thể được dịch rỏ hơn, chẳng hạn:
"Gen cyanidin mã hóa một enzyme có thể sửa đổi enzyme DHK và điều khiển enzyme này qua chu trình hình thành cyanidin dẫn đến biểu hiện các màu đỏ, hồng hay màu tím hoa cà. Gen delphinidin - không hiện diện trong cây hoa hồng - mã hóa một enzyme khá tương đồng có thể hiệu chỉnh enzyme DHK qua quá trình tổng hợp màu theo chu trình delphinidin. Một loại enzyme khác, gọi là dihydroflavinol reductase (DFR), sẽ hiệu chỉnh thêm các tiền sắc tố trong cả ba chu trình trên (hình 1). Vì các tiền sắc tố đều không màu, đột biến trên gen DFR đều cho ra hoa có màu trắng. Enzyme này do đó rất quan trọng vì không có nó sẽ không thể tạo màu trên các cánh hoa."

2)
Chính vì thế để tạo ra một bông hồng màu xanh, các nhà nghiên cứu Florigene cần một loại bông hồng trắng trong đó gene DFR đã bị bất hoạt.

Câu này không có liên quan gì đến các cấu kế tiếp trong đoạn này và có thể làm người đọc phân vân vì nếu có loại cây này rồi thì đâu cần dùng DFR RNAi!. Trong bảng gốc, tác giả giải thích là cây này không kiếm được trong thị trường và sẽ tốn nhiều thời gian để tạo giống này lại từ đầu.

3)
Cánh hoa hồng thông thường có nồng độ pH khoảng 4.5 chính vì vậy để tạo ra các cánh hoa hồng có nồng độ pH thấp thì rất hạn chế.

Câu này tự mâu thuẩn với nghĩa đen của nó vì dịch chưa chính xác. Ý gốc đại loại là cánh hoa hồng có tính kiềm hơn thì khó kiếm vì yếu tố di truyền đã giới hạn hoa hồng chỉ có tính axit là chủ yếu.

4)
Bài này có tính tổng hợp nhưng nhiều đoạn là dịch thẳng từ một nguồn khác với ý tưởng của tác giả gốc. Do đó, để tránh hiểu lầm về nguồn gốc của các ý trong bài, các đoạn dịch trực tiếp nên để trong ngoặc kép và dẫn chứng nguồn đó. Thí dụ: "Hoa hồng xanh có thể được coi là chén thánh (Holy Grail) của những nhà lai tạo hoa hồng kể từ năm 1840. Khi đó hiệp hội làm vườn của Anh và Bỉ đã treo giải thưởng 500,000 francs cho người đầu tiên tạo được hoa hồng màu xanh" theo Biology News Net.

Tôi rất thích đọc và học hỏi thêm nhiều từ bài viết của Quốc.

VN

Nguyễn Bảo Quốc
22-05-06, 08:14
Cám ơn anh Ngô Vũ đã đề cập đến những lỗi nhỏ trong bài dich của em.

Riêng phần thắc mắc của anh liên quan đến pH tế bào ảnh hưởng đến màu của cánh hoa chắc là phải nhờ đến những bạn nào chuyên ngành về biochemistry hay sinh lý thực vật giải thích giùm. Search trên internet cũng có một bản tin về ảnh hưởng của pH tế bào đến việc hình thành màu hoa nhưng chắc là chưa thỏa mãn câu hỏi của anh Ngô Vũ. http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jul96/pigment.pdf

Các bài báo này cũng liên quan đến câu hỏi của anh Ngô Vũ chăng ???

1. ANTHOCYANIN1 of Petunia Controls Pigment Synthesis, Vacuolar pH, and Seed Coat Development by Genetically Distinct Mechanisms, The Plant Cell, Vol. 14, 2121–2135

2. Sepal Color Variation of Hydrangea macrophylla and Vacuolar pH Measured
with a Proton-Selective Microelectrode, Plant Cell Physiol. 44(3): 262–268 (2003)

Trích dẫn câu hỏi của anh Ngô Vũ :

"Đúng là hoa hồng xanh (da trời) thực thụ vẫn chưa thực hiện được vì yếu tố quá axit của cánh hoa hồng, nhưng tác giả cũng thú nhận rằng vẫn còn một ít cyanidin trong hoa. Tại sao cyanidin vẫn còn và có cách nào để ức chế thêm việc tạo thành sắc tố này với những phương pháp được dùng của các tác giả? "

Trong câu hỏi của anh Ngô vũ có đề cập đến việc vẫn còn một ít cyanidin trong hoa. Hiện tượng này là điều hay gặp trong nghiên cứu RNAi. Trong sinh học phân tử có thể thấy sự khác nhau về kiểu hình giữa các đột biến knock-out hay knock-down. Anh có thể tham khảo trong bài viết của Bai et al., Nat.Neurosci.6,1277-1283. Có thể đưa ra một ví dụ trong nghiên cứu của em trên đối tượng nấm bệnh chẳng hạn, các đột biến theo kiểu knock-out mpg1 của M.oyzae hầu như không gây bệnh trên cây trồng. Tuy nhiên hầu hết các đột biến theo kiểu knock-down mpg1 khi dùng cấu trúc ức chế gen pSilent-1 (cấu trúc thể hiện dsRNA) thì vẫn còn một ít dấu hiệu gây bệnh trên cây trồng và nó thể hiện ở nhiều mức độ ức chế khác nhau. Đây cũng là một trong những nhược điểm chính của RNAi và đó là lý do tại sao một ít cyanidin vẫn còn trong cánh hoa.

Riêng phần câu hỏi của Toàn là tạo ra bông hông xanh bằng cách nhuộm màu ???? cũng có thể lắm chứ nhưng đó là kiểu đi lừa đảo thiên hạ ...giống như mấy con chim bán ở khu lăng ông bà Chiều trong Sài gòn có nhiều con màu lông rẩt sặc sỡ ...nhưng lúc đem về xem thì than ôi ....lông chim bị nhuộm màu. Riêng phần tạo hoa hồng màu xanh lá cây thì hiện nay chưa thấy ai nhắc đến nhưng trong tương lai thì có thể vì các nhà nghiên cứu đang nổ lực rất nhiều để hình thành phổ màu hoa đa dạng trên hoa hồng...và vì thế hoa hồng xanh lá cây là điều rất có thể nếu họ giải quyết được nhiều yếu tố ảnh hưởng cũng như một gen chi phối đến việc hình thành màu xanh lá cây như mong muốn.

Vài dong gửi cho mọi người

NBQ