Thực vật biến đổi DNA giúp chống lại biến đổi khí hậu hiệu quả hơn

Tiến Thanh
21/07/2022 19:55
D

Để ngăn chặn tác hại của hiện tượng ấm lên toàn cầu, các nhà khoa học cho biết chỉ giảm lượng khí thải cacbon là không đủ. Bằng cách sử dụng phương pháp chỉnh sửa gen CRISPR trên một số loại cây trồng phổ biến, một nhóm các nhà khoa học thực vật đang tìm cách phát triển khả năng lưu trữ carbon của cây để giúp chống lại biến đổi khí hậu.

Thực vật là một trong những phương pháp tốt nhất để làm giảm lượng khí thải cacbon, chúng thu được hàng tỷ tấn carbon dioxide mỗi năm từ khí quyển thông qua quá trình quang hợp. Khoảng một nửa lượng carbon đó sẽ bám vào rễ và đất, nơi nó có thể tồn tại hàng trăm đến hàng nghìn năm.

Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể tạo ra các loại cây và đất có khả năng lưu trữ carbon tốt hơn? Với công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR, một công nghệ sinh học phân tử mới mang tính cách mạng cho phép các nhà khoa học thực hiện các chỉnh sửa nhanh chóng và chính xác trên các đoạn mã DNA - nền tảng cho tất cả sự sống.

Một giống cây được biến đổi gen bằng công nghệ CRISPR được nuôi trồng trong các phòng thí nghiệm

Một giống cây được biến đổi gen bằng công nghệ CRISPR được nuôi trồng trong các phòng thí nghiệm.

Tháng trước, tại Innovative Genomics Institue (IGI), một tập đoàn nghiên cứu tại khu vực Vịnh San Francisco do người tiên phong của CRISPR Jennifer Doudna thành lập kết hợp với món quà trị giá 11 triệu đô la từ Viện Chan Zuckerberg; một nhóm các nhà di truyền học thực vật, nhà khoa học đất và nhà sinh thái học vi sinh đã tiến hành sử dụng CRISPR để tạo ra các giống cây trồng mới quang hợp hiệu quả hơn và đưa nhiều carbon vào đất hơn, trọng tâm là một giống lúa mới có thể tác khoảng một tỷ tấn cacbon ra khỏi không khí mỗi năm. Các cân nhắc về xã hội, chính sách và đạo đức bổ sung sẽ quyết định xem liệu những cây trồng đó có được nông dân áp dụng rộng rãi hay không. Nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng dự án đầy tham vọng của họ đáp ứng được tính cấp bách của cuộc khủng hoảng khí hậu toàn cầu.

Khả năng hấp thụ carbon của thực vật là nhờ các tế bào gọi là lục lạp. Ở đó, năng lượng từ ánh sáng mặt trời được sử dụng để tách các electron khỏi các phân tử nước và thêm chúng vào carbon dioxide, biến nó thành glucose, một loại đường đơn giản. Sau đó, cây sử dụng carbon hữu cơ để phát triển lá, chồi và rễ mới.

Phải mất hàng trăm triệu năm để bộ máy sinh hóa đằng sau quá trình quang hợp phát triển. Nhưng trong những thập kỷ gần đây, các nhà sinh học thực vật đã phát hiện ra rằng quá trình này có hiệu suất khá kém. Ví dụ, khi bên ngoài trời rất nắng, thực vật thường giảm khả năng thu thập các photon ánh sáng. Điều này giúp đảm bảo rằng chúng không sử dụng quá nhiều năng lượng để hấp thụ ánh trong khi các yếu tố khác, như nước và chất dinh dưỡng, được hấp thu đầy đủ.

David Savage, một nhà sinh vật học thực vật tại Đại học California, Berkeley và là thành viên của nhóm nghiên cứu IGI, cho biết thực vật vẫn có thể duy trì khả năng quang hợp ở mức tối đa và biến ánh sáng mặt trời thành carbon dự trữ nếu con người đảm bảo chúng được tưới tiêu và bón phân đầy đủ.

Trong nhiều năm, các nhà nghiên cứu đã cố gắng cải thiện quá trình quang hợp bằng cách sử dụng kỹ thuật di truyền truyền thống - đưa các đoạn DNA từ vi khuẩn hoặc thực vật khác, với các đặc điểm mong muốn vào các gen mã hóa protein thu nhận ánh sáng và các bộ phận hóa sinh khác. Ngược lại CRISPR giống với một chiếc kéo phân tử mà các nhà khoa học sử dụng để cắt và dán bất kì các bộ DNA nào mà không cần phải sử dụng tới các đoạn mã di truyền ngoại lai. Nhanh hơn và chính xác hơn so với các phương pháp tiếp cận công nghệ gen trước đây, CRISPR mở ra cánh cửa dẫn đến những bước đột phá nhanh chóng.

Lúa biến đổi gen được trồng rộng rãi và phổ biến có thể giúp chống lại biến đổi khí hậu

Lúa biến đổi gen được trồng rộng rãi và phổ biến có thể giúp chống lại biến đổi khí hậu (ảnh minh họa).

Savage và các đồng nghiệp của ông sử dụng CRISPR để thực hiện hàng triệu chỉnh sửa gen nhỏ cho cây lúa, một loại cây trồng tương đối dễ thao tác về mặt di truyền, một phần vì nó đã được nghiên cứu kỹ lưỡng về kỹ thuật di truyền trong quá khứ. Sau đó, các nhà nghiên cứu sẽ sàng lọc các tế bào để tìm các đột biến có thể làm cho quá trình quang hợp hiệu quả hơn. Cuối cùng, họ sẽ lấy các dòng tế bào hứa hẹn nhất và trồng các cây lúa thực tế để xem các chỉnh sửa của chúng hoạt động như thế nào. Dựa trên những ước tính thì điều này có thể giúp tăng khoảng 30% hiệu quả từ quá trình quang hợp.

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu dự định sẽ tiến hành thử nghiệm trên nhiều cánh đồng để đưa hạt giống lúa đã được CRISPR chỉnh sửa vào tay nông dân trong vòng 10 năm. Giám đốc Tác động Công cộng của IGI, Melinda Kleigman cho rằng lý tưởng nhất là nhóm sẽ có thể cung cấp cho nông dân những hạt giống không chỉ tăng cường khả năng hấp thụ cacbon mà còn mang lại những lợi ích bổ sung, chẳng hạn như tăng năng suất hoặc cải thiện độ phì nhiêu của đất. Tuy vậy, việc thu hút nông dân sử dụng chúng sẽ không dễ dàng. Họ muốn thấy những thứ thực sự được kiểm tra kỹ lưỡng và giảm thiểu rủi ro trước khi trồng chúng trên đất của họ, chưa kể, các nông dân thường khá cảnh giác với các cây trồng được biến đổi gen. Mặc dù cây trồng được biến đổi gen bởi CRISPR không được coi là GMO - nhãn hãn chế với các sản phẩm mang gen ngoại lai, việc công chúng chấp nhận sử dụng loại gạo này sẽ mất nhiều thời gian.

Theo Tạp chí Điện tử

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Công nghệ thân thiện với môi trường giúp cuộc sống phát triển bền vững

Công nghệ thân thiện với môi trường giúp cuộc sống phát triển bền vững

Phát triển thảm tảo biển nhân tạo tại Nhật Bản

Phát triển thảm tảo biển nhân tạo tại Nhật Bản

Nhiều hoạt động ngoại khóa nhằm giảm thiểu rác nhựa tại trường học

Nhiều hoạt động ngoại khóa nhằm giảm thiểu rác nhựa tại trường học

Tương lai xanh: quản lý rừng bền vững, ứng phó với biến đổi khí hậu

Tương lai xanh: quản lý rừng bền vững, ứng phó với biến đổi khí hậu

Lối sống bền vững đang được người dân khắp thế giới áp dụng

Lối sống bền vững đang được người dân khắp thế giới áp dụng

Các nhà khoa học của hơn 20 quốc gia trên thế giới về ICISE tham gia hội nghị VCEES-2022

Các nhà khoa học của hơn 20 quốc gia trên thế giới về ICISE tham gia hội nghị VCEES-2022

Mỹ trồng 1 tỉ cây xanh tại những khu vực bị cháy

Mỹ trồng 1 tỉ cây xanh tại những khu vực bị cháy

Vì sao nhiều dự báo thời tiết không chính xác?

Vì sao nhiều dự báo thời tiết không chính xác?

Rong biển có thể giúp chống lại biến đổi khí hậu như thế nào?

Rong biển có thể giúp chống lại biến đổi khí hậu như thế nào?

Khởi động chương trình Thu hồi và tái chế ổ cứng Seagate

Khởi động chương trình Thu hồi và tái chế ổ cứng Seagate

Mamonth - cỗ máy hút khí CO2 lớn nhất thế giới

Mamonth - cỗ máy hút khí CO2 lớn nhất thế giới

Meliá Hotels International nỗ lực giảm thiểu rác thải nhựa tại Việt Nam

Meliá Hotels International nỗ lực giảm thiểu rác thải nhựa tại Việt Nam

Tin mới cập nhật

Keysight và Analog Devices ký MoU để tăng tốc phát triển công nghệ 6G

Keysight và Analog Devices ký MoU để tăng tốc phát triển công nghệ 6G

Keysight giới thiệu bộ công cụ giám sát 5G nâng cao dành cho các nhà cung cấp dịch vụ di động

Keysight giới thiệu bộ công cụ giám sát 5G nâng cao dành cho các nhà cung cấp dịch vụ di động

Giải pháp biến dạng điều chế của Keysight tăng tốc quá trình thử nghiệm các linh kiện và thiết bị vi ba của MISIC

Giải pháp biến dạng điều chế của Keysight tăng tốc quá trình thử nghiệm các linh kiện và thiết bị vi ba của MISIC

RedCap: Công nghệ IoT di động mới cho kỷ nguyên 5G

RedCap: Công nghệ IoT di động mới cho kỷ nguyên 5G

Alibaba không thể đứng ngoài cuộc đua với chatGPT và Bard AI

Alibaba không thể đứng ngoài cuộc đua với chatGPT và Bard AI

Panasonic Air-Conditioning đầu tiên tại Việt Nam khai trương

Panasonic Air-Conditioning đầu tiên tại Việt Nam khai trương

Keysight giới thiệu giải pháp đo kiểm vô tuyến mới cho 5G và CIoT

Keysight giới thiệu giải pháp đo kiểm vô tuyến mới cho 5G và CIoT

Singapore - 'Cửa ngõ' để doanh nghiệp công nghệ Việt vươn ra thế giới

Singapore - 'Cửa ngõ' để doanh nghiệp công nghệ Việt vươn ra thế giới

Samsung trình diễn kỷ nguyên màn hình mới tại ISE 2023

Samsung trình diễn kỷ nguyên màn hình mới tại ISE 2023

Đề xuất miễn kiểm định lần đầu đối với xe ô tô sản xuất mới

Đề xuất miễn kiểm định lần đầu đối với xe ô tô sản xuất mới

7 xu hướng định hình doanh nghiệp trong năm 2023

7 xu hướng định hình doanh nghiệp trong năm 2023

Sony ra mắt ống kính FE 20-70mm F4 G gọn nhẹ góc siêu rộng

Sony ra mắt ống kính FE 20-70mm F4 G gọn nhẹ góc siêu rộng

Tin đọc nhiều

Meliá Hotels International nỗ lực giảm thiểu rác thải nhựa tại Việt Nam

Meliá Hotels International nỗ lực giảm thiểu rác thải nhựa tại Việt Nam

Phát triển năng lượng xanh: Nhiều khó khăn, thách thức

Phát triển năng lượng xanh: Nhiều khó khăn, thách thức

'Biến' rác thải điện tử thành vàng

'Biến' rác thải điện tử thành vàng

Giờ Trái đất 2021 sẽ được tổ chức vào tối ngày 27/3

Giờ Trái đất 2021 sẽ được tổ chức vào tối ngày 27/3

Quảng Bình mời gọi đầu tư dự án khu đô thị 1,8 nghìn tỉ đồng

Quảng Bình mời gọi đầu tư dự án khu đô thị 1,8 nghìn tỉ đồng

Phú Quốc lên thành phố, người dân mong mỏi điều gì?

Phú Quốc lên thành phố, người dân mong mỏi điều gì?

Phát hiện lỗ thủng tầng ozone có kích thước kỷ lục ở Bắc Cực

Phát hiện lỗ thủng tầng ozone có kích thước kỷ lục ở Bắc Cực

Liên thông điện tử giữa cơ quan quản lý đất đại và thuế để chống thất thu ngân sách

Liên thông điện tử giữa cơ quan quản lý đất đại và thuế để chống thất thu ngân sách

10 ứng dụng công nghệ 5G có thể biến đổi môi trường tích cực

10 ứng dụng công nghệ 5G có thể biến đổi môi trường tích cực

Bộ Công Thương đề nghị đẩy mạnh tuyên truyền trực tuyến Chiến dịch Giờ Trái đất 2020

Bộ Công Thương đề nghị đẩy mạnh tuyên truyền trực tuyến Chiến dịch Giờ Trái đất 2020

Video xem nhiều

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Làm thế nào để nâng cao tương tác giữa loa và phòng nghe hiệu quả

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Những gì bạn muốn biết về 5G

Những gì bạn muốn biết về 5G

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019