Nghiên cứu gen tăng cường tiềm năng của tảo trong nuôi trồng thủy sản

Các nhà nghiên cứu của Viện Hải dương học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (IOCAS) đã tìm thấy một gen có thể nâng cao vị thế của P. tricornutum trong ngành nuôi trồng thủy sản và tăng cường công dụng của loài này như một loại nhiên liệu sinh học. Mặc dù tảo cát cho thấy tiềm năng to lớn đối với cả hai lĩnh vực trên, nhưng các nhà sản xuất không thể nuôi trồng ở quy mô lớn do loài này có thể dễ dàng bị ô nhiễm bởi động vật phù du ăn tảo. Các nhà nghiên cứu đã và đang sử dụng các kỹ thuật di truyền để giải quyết vấn đề này.

Nhiều loài tảo khác nhau đang được sử dụng trong ngành nuôi trồng thủy sản và nhiên liệu sinh học. Ảnh: Bozena Zakrys

Một nhóm các nhà nghiên cứu do GS. Wang Guangce từ IOCAS đứng đầu đã đưa ra báo cáo rằng sự biểu hiện quá mức của một gen mới cho phép P. tricornutum phát triển đề kháng cao, cho phép chống chịu được những thách thức từ ô nhiễm của động vật phù du. Gen này cũng làm tăng hàm lượng lipid của tảo cát, giúp hữu ích hơn trong chế độ ăn của ngành nuôi trồng thủy sản.

Sau nhiều năm nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một gen mới (ID: 7202015, sau đây được gọi là Pt2015) ở P. tricornutum. Nhóm đã sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 để loại bỏ Pt2015 và nhận thấy rằng không có sự khác biệt đáng kể giữa tảo Pt2015KO (dòng tảo đã loại bỏ Pt2015) và tảo bình thường về hình thái và sự phát triển của tế bào.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng sự biểu hiện quá mức của Pt2015 có thể dẫn đến sự biến đổi hình thái tế bào của P. tricornutum từ hình thái dạng thoi sang kiểu hình ba bức xạ với cấu trúc không gian đặc biệt, cho thấy rằng protein Pt2015 là một yếu tố kích hoạt tích cực cho sự biến đổi của tế bào dạng thoi sang dạng ba bức xạ của P. tricornutum.

Họ cũng phát hiện ra rằng các đặc tính kinh tế của chủng ba bức xạ gây ra bởi sự biểu hiện quá mức của Pt2015 là cực kỳ ổn định. Chủng ba bức xạ thể hiện mô hình ba chiều đối xứng và có khả năng kháng rõ ràng đối với vi sinh vật phù du ăn tảo (trong thí nghiệm là một con amip).

Ông Gao Shan, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: “Tổng hàm lượng lipid trong các tế bào chủng ba bức xạ cao hơn khoảng 30% so với loại bình thường và tốc độ tăng trưởng không khác gì khác biệt”.

Wang cho biết: “Chủng ba bức xạ không chỉ cải thiện hiểu biết của chúng ta về quá trình chuyển đổi hình thái ở tảo cát mà còn chứng minh các ứng dụng tiềm năng cho việc nuôi trồng P. tricornutum trên quy mô lớn”.

Tuệ Nhi

Theo Thefishsite