protein tái tổ hợp
Trong giới thực vật, họ Bèo tấm (Lemnacaea) là họ có nhiều ưu ựiểm như: có tốc ựộ nhân sinh khối nhanh, có bộ máy sản xuất protein khá mạnh, có thể sinh trưởng và phát triển bình thường ở nhiều vùng khắ hậu, Ầ [22], [23]. Chắnh vì vậy, nó ựã trở thành một trong những ựối tượng quan trọng
ựược rất nhiều nhà khoa học lựa chọn ựể nghiên cứu xây dựng hệ thống sản xuất vaccine tái tổ hợp. Phương pháp ựược ứng dụng nhiều nhất ựể chuyển gen vào bèo tấm là sử dụng súng bắn gen và biến nạp nhờ vi khuẩn
Agrobacterium. Theo công bố quốc tế, các nhà khoa học ựã nghiên cứu và chọn lọc ựược một số chủng vi khuẩn thắch hợp cho biến nạp gen vào bèo tấm, ựó là các chủng: EHA 105, EHA 101, GV 3101, LBA 4404, AGL-1 và C58 [11], [30]. Năm 1998, nhóm các nhà khoa học do Edelman Meir ựứng
ựầu ựã công bố các nghiên cứu chuyển gen vào một số loài thuộc họ bèo tấm và thu ựược những kết quả bước ựầu. Trong công bố của mình, nhóm các nhà khoa học này ựã tiến hành nghiên chuyển gen vào một số loài bèo tấm như
Lemna gibba hurfeish, Lemna obscura, Spirodela puncata, Wolffia brasiliensis, Wolffia australiana,Ầ nhờ vi khuẩn Agrobacterium [14]. Các kết quả bước ựầu cho thấy hiệu quả chuyển gen khá cao, với 2 giống bèo tấm
Lemna gibba Hurfeish và Spirodela puntata tỷ lệ biểu hiện tạm thời của gen chỉ thị gus ựạt tới 20 Ờ 50%. Các nghiên cứu cũng cho thấy hiệu quả chuyển gen ựược tăng cường khi mẫu bèo biến nạp ựược làm tổn thương bằng cách cắt nhỏ và tiến hành biến nạp trong ựiều kiện hút chân không. Và ựến năm 2003, nhóm của ông ựã xây dựng thành công quy trình chuyển gen vào loài bèo tấm Spirodela [15], [16]. Sau khi Edelman cùng các cộng sự công bố
những kết quả nghiên cứu bước ựầu chuyển gen vào bèo tấm thì năm 2001, nhóm các nhà khoa học của Yamoto ựứng ựầu cũng công bốựã chuyển thành công 2 gen β-glucuronidase và gen kháng kanamycine (npt II) vào một số loài bèo tấm Lemna gibba (G3) và Lemna minor (8627 và 8744) nhờ vi khuẩn
Agrobacterium, và trở thành những người ựầu tiên xây dựng thành công hệ
thống sản xuất protein tái tổ hợp từ bèo tấm [40]. Robert Boehm và các cộng sự (2001) cũng ựã xây dựng thành công quy trình chuyển gen vào bèo tấm
Wolffia columbiana nhờ vi khuẩn Agrobacterium [8]. đến năm 2002, nhóm các nhà khoa học này lại tiếp tục công bố chuyển gen thành công vào bèo tấm
Wolffia columbiana sử dụng súng bắn gen. Trong nghiên cứu này của mình, Cordula Kruse và Robert Boehm ựã chuyển gen vào bèo tấm Wolffia
columbiana bằng vectơ pCAMBIA3101 mang gen chỉ thị uidA dưới sự ựiều khiển của promotor CaMV35S. Hạt vàng ựược bọc vectơ có ựường kắnh 0,6ộm, áp lực bắn là 1350psi với khoảng cách bắn 60mm. Sau biến nạp bằng súng bắn gen số bèo sống sót từ 70 Ờ 80% và tỷ lệ chuyển gen ựạt tới 19 ổ 1% [21]. Các nhà khoa học còn nghiên cứu chuyển gen vào lục nạp của bèo tấm. Tháng 2 năm 2005, Kevin Cox và cộng sựựã cho công bố kết quả nghiên cứu chuyển gen vào lục lạp của bèo tấm Lemna minor (United States Patent
Application publication, No Ú 2005/0044593). Trong công bố của mình, ông
ựã ựưa ra phương pháp chuyển 1 hoặc nhiều chuỗi acid nucleic vào lục nạp của bèo tấm ựể tăng cường hiệu quả sản xuất các loại protein tái tổ hợp.
Nhiều nhà khoa học của Mỹ, Israel, Pháp ựã sử dụng các loài thuộc họ
bèo tấm (Lemnaceae) ựể chuyển các gen có giá trị kinh tế cao nhằm sản xuất các hoạt chất khác nhau như: hoocmon, enzim, vaccine,Ầ. và ựạt ựược những thành công bước ựầu. điều này ựã biến bèo tấm từ một loài cây hoang dại trở
thành một loài có giá trị kinh tế cao. Tháng 10-2004, chắnh phủ Pháp ựã tài trợ ựể thành lập công ty Lemnagene nhằm ứng dụng công nghệ sinh học ựể
sản xuất các chất có hoạt tắnh sinh học từ bèo tấm (www.lemnagene.com). Thấy ựược giá trị mà loài bèo tấm mang lai, các nhà khoa học thuộc hãng Biolex, một công ty chuyên sản xuất các loại protein chữa bệnh thuộc Bắc Carolina cũng ựã tiến hành nghiên cứu chuyển gen vào bèo tấm và tuyên bố
sản xuất ựược 12 loại protein tái tổ hợp từ bèo tấm, bao gồm những chuỗi peptide nhỏ, những mảnh Fab (Fabs), kháng thể ựơn dòng (mAbs) và những enzym lớn. đó là kháng thể alpha 2b (IFN) và các hoocmon sinh trưởng của người (hGH), a Fab và a mAbs [30], [34], [35]. Mới ựây trên tạp chắ Plant Cell (2007), Ron Vunsh cũng ựã công bố công trình nghiên cứu chuyển gen vào bèo tấm Spirodela oligorrhiza. Theo nghiên cứu của ông, callus sau khi biến nạp nhờ Agrobacterium ựược tái sinh thành cây bèo chuyển gen hoàn
chỉnh mang gen chỉ thị gfp. Hiệu quả chuyển gen khá cao, tỷ lệ biểu hiện của gen gfp ựạt trên 25%. đểựánh giá mức ựộ bền vững và sự hoạt ựộng của gen chuyển trong hệ gen, các dòng bèo chuyển gen tiếp tục ựược theo dõi ắt nhất trong 18 tháng, hơn 180 thế hệ. Kết quả cho thấy, các dòng bèo vẫn ổn ựịnh về hình thái, tốc ựộ nhân sinh khối, biểu hiện của gen chuyển,Ầ [17].Cũng trong năm 2007, Stomp ựã ựưa ra phương pháp sản xuất cây bèo tấm chuyển gen bền vững sử dụng súng bắn gen (United States Patent Application publilication, No US 71,610,642). Những công bố này càng chứng minh rõ hơn bèo tấm là một hệ thống chuyển gen có hiệu quả cao trong giới thực vật bậc cao, hứa hẹn mở ra những hướng phát triển mới cho ngành công nghệ
sinh học cũng như mang lại những lợi ắch không nhỏ cho toàn nhân loại.