Untitled 61 Soá 8 naêm 2018 KH&CN nước ngoài B ệnh hại cây trồng là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây sụt giảm năng suất và chất lượng nông sản, đe dọa an ninh lương thực và việc xuất nhập khẩu[.]
KH&CN nước RPA - Kỹ ThUậT Trong chẩn đốn bỆnh hẠi Trồng Chu Đức Hà1, Đồn Thị Nhung2, Trần Thị Hoa Mỹ1, 2, Nguyễn Thị Minh Nguyệt1, Lê Tiến Dũng1 Viện Di truyền Nông nghiệp, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Khoa Công nghệ sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam Các bệnh trồng thường lây lan nhanh khó phát giai đoạn sớm, khơng gây khó khăn cho cơng tác sản xuất mà cịn ảnh hưởng lớn đến suất chất lượng nơng sản Vì vậy, thực tiễn sản xuất ln địi hỏi cơng cụ chẩn đốn phát bệnh xác, nhanh nhạy Gần đây, nhiều công cụ đại nhằm xác định chẩn đoán bệnh hại trồng đời ứng dụng vào thực tiễn, kỹ thuật RPA (recombinase polymerase amplification) khuếch đại acid nucleic đẳng nhiệt đánh giá có tiềm lớn chẩn đoán bệnh virus Bài viết giới thiệu thành tựu kỹ thuật đánh giá tiềm ứng dụng quản lý dịch bệnh trồng Việt Nam B ệnh hại trồng nguyên nhân chủ yếu gây sụt giảm suất chất lượng nông sản, đe dọa an ninh lương thực việc xuất nhập mặt hàng Phần lớn bệnh hại trồng xác định chủ yếu số tác nhân vi sinh vật, kể đến vi khuẩn, nấm, tuyến trùng đặc biệt virus Thông thường, bệnh trồng thường lây lan nhanh, khó phát giai đoạn sớm Điều gây khó khăn cơng tác sản xuất cản trở q trình xuất, nhập Vì vậy, thực tế sản xuất ln địi hỏi xác nhanh nhạy cơng cụ chẩn đốn phát bệnh Cùng với phát triển khoa học công nghệ, nhiều cơng cụ đại nhằm xác định chẩn đốn bệnh đời ứng dụng vào thực tiễn Trong số đó, bật ELISA, PCR truyền thống, LAMP - cơng cụ chẩn đốn phân tử phổ biến để phát tác nhân gây bệnh thực vật Gần đây, kỹ thuật RPA - chất khuếch đại acid nucleic (bao gồm ADN ARN) mục tiêu dựa vào hoạt tính enzyme recombinase polymerase ứng dụng đánh giá có tiềm lớn nghiên cứu chẩn đốn bệnh virus [1] Trong thực tế, RPA tỏ ưu việt so với kỹ thuật truyền thống nên áp dụng rộng rãi chẩn đoán bệnh người [2-4], động vật [5, 6] gần nông nghiệp Tuy nhiên, ứng dụng RPA nông nghiệp chưa thực bật Song song với đó, nỗ lực nhà khoa học việc tối ưu hóa q trình tách chiết acid nucleic ghi nhận [7] Dưới đây, cung cấp nguyên tắc kỹ thuật RPA kỹ thuật tách chiết acid nucleic dựa cellulose, từ tóm lược số thành tựu bước đầu RPA chẩn đoán bệnh trồng Nguyên lý ưu điểm kỹ thuật RPA Để trở thành phương pháp ứng dụng nhiều lĩnh vực, ghi nhận hàng trăm cơng trình khoa học quốc tế uy tín PubMed (gần 60 kết công bố năm 2015 2016), kỹ thuật RPA phát huy tối đa ưu tính đơn giản, tiết kiệm chi phí thời gian phản ứng ngắn Để xác định trình tự mục tiêu, RPA yêu cầu mồi oligonucleotide thiết kế đơn giản (có thể cần thêm probe) để phản ứng bắt cặp xảy Đầu tiên, enzyme recombinase sử dụng để liên kết với mồi tạo thành phức hợp nucleoprotein recombinase Phức hợp nucleoprotein trượt tìm kiếm trình tự tương đồng phân tử ADN mạch kép để hình thành cấu trúc D-loop Trong đó, phân tử protein bám sợi đơn ADN (single- Số năm 2018 61 KH&CN nước stranded ADN-binding protein, SSB) bám ổn định mạch bổ sung Cuối cùng, enzyme polymerase bắt đầu tổng hợp sản phẩm theo hướng từ vị trí mồi bắt cặp đến đích (hình 1) [8] bảng So sánh kỹ thuật rpA với pcr thông thường phương pháp lAmp Kỹ thuật PCR LAMP RPA Số lượng mồi 4-6 Nhiệt độ phản ứng Chu trình nhiệt 60-65 C 20-45 oC Thời gian phản ứng 20-180 phút