Nhóm nghiên cứu đã thực hiện chỉnh sửa gen để ngăn chặn con đường chuyển hóa provitamin D3, khiến tiền chất này tích tụ lại trong lá và quả.

Bài báo đăng trên tạp chí Nature Plants vào ngày 23/5 mô tả những quả cà chua đã được chỉnh sửa gen để mang nhiều tiền chất provitamin D3 trong lá và quả - chất này sẽ chuyển đổi thành vitamin D3 khi tiếp xúc với tia cực tím có trong ánh nắng mặt trời. Đây là chất dinh dưỡng thường được dùng để điều trị tình trạng thiếu vitamin D, vì nó làm tăng nồng độ vitamin D trong máu.

Chỉnh sửa genđược coi là phương pháp tiềm năng để phát triển các loại cây trồng tốt hơn, và nhiều quốc gia đã nới lỏng quy trình quản lý cây trồng chỉnh sửa gen so với quy trình quản lý cây trồng biến đổi gen,với điều kiện việc chỉnh sửa tương đối đơn giản và tạo ra một đột biến cũng có thể có xảy ra một cách tự nhiên.

Một số thực vật sản sinh vitamin D một cách tự nhiên, nhưng sau đó lượng vitamin D này thường được chuyển hóa thành các chất hóa học điều chỉnh sự tăng trưởng của cây. Có thể chỉnh sửa gen để ngăn chặn quá trình chuyển đổi, tạo ra sự tích tụ tiền chất vitamin D, nhưng đổi lại sẽ làm cho cây còi cọc. Trong nông nghiệp quy mô lớn, đây là sự đánh đổi cần cân nhắc kỹ lưỡng.

Ngoài con đường chuyển hóa provitamin D3 thành vitamin D phục vụ tăng trưởng, các cây họ cà còn có một con đường sinh hóa song song, chuyển hóa provitamin D3 thành các hợp chất phục vụ mục đích phòng thủ. Nhà sinh vật học thực vật Cathie Martin tại Viện John Innes Anh và các đồng nghiệp đã tận dụng điều này để thiết kế các "nhà máy sản xuất provitamin D3".

Họ đã chỉnh sửa gen để tắt con đường sinh hóamà không ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của cà chua trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên chưa rõ việc chặn con đường sản xuất các hợp chất phòng vệ có ảnh hưởng đến khả năng xử lý căng thẳng môi trường của cà chua trên thực địa không.

Nhóm Martin có kế hoạch nghiên cứu vấn đề này và đã được phép trồng cà chua chỉnh sửa gen của họ trên các cánh đồng. Dưới tia cực tím trong phòng thí nghiệm, provitamin D3 trong lá và quả của cây đã chuyển hóa thành chất dinh dưỡng vitamin D3. Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ đo lường được quá trình chuyển đổi này dưới tác động của tia cực tím ngoài trời. "Ở Vương quốc Anh, cây cà chua gần như có định mệnh sẽ thất bại," Martin nói vui về điều kiện thời tiết của xứ sở sương mù. Do đó họ đang có kế hoạch mở rộng thử nghiệm ở Ý, trong điều kiện nắng hơn, nhưng sẽ mất khoảng hai năm để được cơ quan quản lý chấp thuận.

Ngay cả khi cà chua chỉnh sửa gen tăng trưởng bình thường trong các nghiên cứu thực địa, con đường đến thị trường vẫn còn dài và đầy rẫy những phức tạp.Gạo vàng - một phiên bản biến đổi gen của cây lúa để tạo ra tiền chất vitamin A - đã mất nhiều thập kỷ để đi từ phòng thí nghiệm đến trang trại và mới được chấp thuận cho trồng đại trà vào năm ngoái ở Philippines.

Các nhà khoa học cũng lưu ý, cây trồng được chỉnh sửa gen để tăng cường dinh dưỡng chỉ là một trong nhiều biện pháp khả thi để giải quyết tình trạng suy dinh dưỡng.

Hoàng Nam