Chƣơng 1 TỔNG QUAN
1.2. Phương pháp chuyển gen thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens
1.2.5. Triển vọng của phương pháp ATMT trong nghiên cứu chức năng gen
Nghiên cứu chức năng gen ở nấm sợi đã có những bước tiến lớn trong những năm gần đây. Hơn nữa, hệ gen của nhiều lồi nấm ứng dụng trong sản xuất cơng nghiệp như A. niger hay A. oryzae đã được giải trình tự hồn tồn, những dữ liệu
thu được đã hỗ trợ tích cực cho các nghiên cứu về cải biến di truyền để điều tra vai trò của từng gen đơn cũng như các nhóm gen [52, 79]. Các kỹ thuật tạo đột biến ngẫu nhiên và đột biến gen đích đã được cải tiến và phát triển thành cơng cụ hiệu quả để nghiên cứu chức năng gen ở nấm sợi, trong đó xóa gen đích thơng qua cơ chế tái tổ hợp tương đồng là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất. Hai trình tự tương đồng sẽ được chèn ở hai bên marker chọn lọc nhằm thay thế hồn tồn hoặc một phần gen đích thơng qua cơ chế tái tổ hợp tương đồng [108].
Tần số tái tổ hợp tương đồng ở nấm phụ thuộc vào độ dài của trình tự tương đồng, mức độ tương đồng, phương pháp chuyển gen và vị trí của gen đích. Độ dài của trình tự tương đồng ở S. cerevisiae thường chỉ khoảng 100 bp là đủ, trong khi
độ dài này ở nấm sợi ít nhất là 1 kb [62]. Để xóa gen đích đạt hiệu quả, mức độ tương đồng giữa trình tự mục tiêu và vùng tương đồng của DNA được chuyển phải rất cao, gần như 100%, và sự biến thiên trình tự thậm chí có thể loại bỏ sự tái tổ hợp của các trình tự tương đồng giữa các chủng khác nhau [24].
Tuy nhiên, tần số tái tổ hợp tương đồng trong nấm sợi sử dụng phương pháp này thường thấp vì việc tích hợp DNA vào hệ gen tế bào chủ thể dẫn đến tần số cao các thể chuyển gen ectopic thông qua con đường nối các điểm cuối không tương đồng (Non-homologous end joining-NHEJ). Phương pháp ATMT có quy trình thực hiện tương đối dễ dàng và áp dụng được trên nhiều loài nấm sợi khác nhau làm cho phương pháp này trở thành một cơng cụ hữu ích trong thí nghiệm đột biến gen đích. Một khía cạnh quan trọng khác là phương pháp ATMT đẩy mạnh tái tổ hợp tương đồng [65]. Hiệu suất xóa gen khi dùng ATMT tăng từ 3 - 6 lần so với phương pháp
chuyển gen thông qua CaCl2/PEG ở nấm sợi A. awamori [62]. Hiệu quả xóa gen thu được dao động từ 14% đến 75%, thường khó đạt được đối với các phương pháp chuyển gen thông thường, cho thấy tiềm năng của ATMT trong nghiên cứu xóa gen đích và điều tra chức năng gen ở nấm sợi [65].