Dự thảo tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu phát triển vector nhị thể mới ứng dụng trong cải biến di truyền một số loài nấm sợi

Mục tiêu nghiên cứu của luận án là tạo được các vector nhị thể mới và thiết lập được hệ thống chuyển gen tối ưu sử dụng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens cho ba loài nấm sợi là Aspergillus niger, Penicillium chrysogenum và Penicillium digitatum. Điều tra được vai trò của gen laeA ở cả ba loài nấm sợi nghiên cứu nhờ áp dụng hệ thống chuyển gen tối ưu đã thiết lập
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dự thảo tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu phát triển vector nhị thể mới ứng dụng trong cải biến di truyền một số loài nấm sợi ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _______________________ VŨ XUÂN TẠONGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN VECTOR NHỊ THỂ MỚI ỨNG DỤNG TRONG CẢI BIẾN DI TRUYỀN MỘT SỐ LOÀI NẤM SỢI Chuyên ngành: Vi sinh vật học Mã số: 9420101.07 DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Hà Nội - 2019Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà NộiNgười hướng dẫn khoa học: 1. TS. Trần Văn Tuấn 2. PGS.TS Nguyễn Quang Huy Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phản biện: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốcgia chấm luận án tiến sĩ họp tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên -ĐHQGHN vào hồi….giờ….ngày… tháng… năm 20...Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài Nấm sợi là những loài mang lại nhiều lợi ích thiết thực chocon người nhưng chúng cũng có thể gây ra những thiệt hại khônlường cho sản xuất nông nghiệp. Nấm sợi Aspergillus niger được sửdụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp nhiều loại enzyme và axithữu cơ, trong khi đó nấm Penicillium chrysogenum lại là loài nổitiếng trong sinh tổng hợp kháng sinh penicillin, kháng sinh β-lactamđầu tiên được phát hiện và sản xuất ở quy mô công nghiệp. Việc khaithác các loài nấm sợi sẵn có trong tự nhiên để sản xuất enzyme, axithữu cơ và các chất có hoạt tính sinh học là có giới hạn. Mặc dù nhiềuchủng đột biến của A. niger và P. chrysogenum có khả năng sinhtổng hợp hàm lượng cao sản phẩm đã được tạo ra nhờ phương phápvật lý và hóa học. Tuy nhiên các phương pháp này tạo ra các thể độtbiến ngẫu nhiên và khó xác định được gen đích đã bị gây hỏng. Dođó nghiên cứu cải tiến, nâng cấp năng lực cho các chủng tự nhiênbằng cách can thiệp trực tiếp, có định hướng vào hệ gen nấm là việclàm cần thiết, mang tính ứng dụng cao. Bên cạnh đó, đối sản xuấtnông nghiệp, vi nấm liên quan mật thiết đến năng suất cây trồng vàbảo quản sản phẩm sau thu hoạch. Nấm Penicillium digitatum đượccoi là tác nhân gây hỏng nghiêm trọng đối với các loại quả có múi ởgiai đoạn sau thu hoạch. Việc nghiên cứu làm sáng tỏ vai trò của cácgen gây bệnh ở P. digitatum sẽ góp phần trong việc định hướng pháttriển các giải pháp “xanh” hiệu quả trong bảo quản nông sản sau thuhoạch. Nghiên cứu này hướng đến phát triển giải pháp chuyển gennhờ vi khuẩn A. tumefaciens có thể sử dụng chung cho nhiều loàinấm sợi khác nhau. Việc phối hợp giữa tối ưu hóa phương phápchuyển gen và xây dựng được hệ thống các vector nhị thể mới sẽ lànền tảng để triển khai các nghiên cứu chuyên sâu về điều tra chứcnăng của các gen ở vi nấm.2. Mục tiêu của đề tài - Tạo được các vector nhị thể mới và thiết lập được hệ thốngchuyển gen tối ưu sử dụng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens choba loài nấm sợi là Aspergillus niger, Penicillium chrysogenum vàPenicillium digitatum. - Điều tra được vai trò của gen laeA ở cả ba loài nấm sợinghiên cứu nhờ áp dụng hệ thống chuyển gen tối ưu đã thiết lập.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Đây là công trình nghiên cứu đầu tiên được thực hiện mộtcách có hệ thống tại Việt Nam và trên thế giới về phát triển cácvector nhị thể mới ứng dụng trong cải biến di truyền ba loài nấm sợisử dụng phương pháp chuyển gen nhờ vi khuẩn Agrobacteriumtumefaciens. Đề tài đã chứng minh hiệu quả của hệ vector tạo đượcbằng cách áp dụng trực tiếp vào việc biểu hiện gen, xóa gen ở cả baloài nấm sợi khác nhau.4. Những đóng góp mới của luận án * Đã tạo thành công các vector nhị thể mới dùng cho biểuhiện gen, xóa gen và bổ trợ gen ở ba loài nấm sợi gồm A. niger, P.chrysogenum và P. digitatum. * Phát triển thành công hệ thống chuyển gen hiệu quả cao sửdụng vi khuẩn A. tumefaciens ở ba loài nấm sợi nghiên cứu. Lần đầutiên, hệ thống chuyển gen hoàn toàn mới dựa trên cơ chế trợ dưỡnguridine/uracil được thiết lập ở nấm sợi A. niger và P. chrysogenum.Đồng thời, hệ thống chuyển gen sử dụng marker kháng kháng sinh ởP. chrysogenum và P. digitatum được tối ưu và hiệu quả chuyển genđạt đươc cao hơn từ 10 đến 20 lần so với các nghiên cứu trước đây. * Đây là công trình nghiên cứu đầu tiên chứng minh việcxóa, phục hồi và biểu hiện quá mức gen laeA được thực hiện thànhcông ở ba loài nấm sợi A. niger, P. chrysogenum và P. digitatum nhờsử dụng phương pháp chuyển gen thông qua vi khuẩn A.tum ...