18/06/2026
🧬 NGS GIÚP PHÁT HIỆN GMO KHÁC BIỆT THẾ NÀO SO VỚI PCR?
Trong lĩnh vực kiểm nghiệm an toàn sinh học và quản lý chuỗi cung ứng nông sản, việc xác định chính xác sinh vật biến đổi gen (GMO) là một nhiệm vụ thiết yếu. Hiện nay, hai công nghệ chủ chốt đang được áp dụng rộng rãi tại các phòng thí nghiệm là PCR và NGS. Dưới góc độ sinh học phân tử, hai phương pháp này sở hữu những nguyên lý hoạt động và phạm vi ứng dụng hoàn toàn khác biệt.
1️⃣ Bản chất hệ thống
PCR (qPCR/dPCR): Phương pháp này hoạt động dựa trên nguyên lý ghép cặp đặc hiệu của các đoạn mồi (primers) được thiết kế sẵn để khuếch đại một trình tự mục tiêu đã biết. Nếu mẫu chứa đoạn gen chuyển khớp với mồi (ví dụ: promoter p35S hoặc terminator tNOS), phản ứng sẽ xảy ra và tín hiệu được ghi nhận. PCR chỉ giúp trả lời câu hỏi: "Trong mẫu có chứa đoạn gen X mà chúng ta đang tìm kiếm hay không?".
NGS: Thay vì chỉ tìm kiếm một mục tiêu đơn lẻ, NGS tiến hành giải mã trình tự nucleotide của hàng triệu đoạn DNA song song tồn tại trong mẫu. Bằng cách đối chiếu trực tiếp dữ liệu thô thu được với các thư viện số hóa, NGS có thể nhận diện toàn bộ các yếu tố di truyền có mặt. NGS trả lời câu hỏi rộng hơn: "Có những đoạn trình tự di truyền nào đang tồn tại trong mẫu này?".
2️⃣ Giới hạn đa mục tiêu
🔹 Hạn chế của PCR: Khi thiết kế một phản ứng PCR đa mồi (multiplex PCR) nhằm tìm kiếm nhiều mục tiêu cùng lúc, các cặp mồi rất dễ tương tác chéo với nhau, tạo thành "mồi tự bắt cặp" (primer-dimer). Ngoài ra, sự chồng chéo phổ phát xạ của các chất màu huỳnh quang cũng giới hạn công suất phân tích đồng thời thường dưới 15 đến 26 mục tiêu.
🔹 Ưu thế của NGS: Với công nghệ làm giàu mục tiêu, NGS sử dụng các đầu dò sinh học dạng lỏng để bắt giữ vật lý hàng trăm đoạn DNA chuyển gen cùng lúc. Phương pháp này loại bỏ hoàn toàn hiện tượng tương tác chéo giữa các mồi, cho phép tầm soát đồng thời hầu hết các sự kiện biến đổi gen đã biết trên thế giới chỉ trong một lần phân tích.
3️⃣ Đối phó với thách thức mới: Sinh vật chỉnh sửa gen (NGTs) và GMO chưa cấp phép
🔹 Chỉnh sửa gen (CRISPR/Cas): Các kỹ thuật gen mới thường chỉ tạo ra các biến đổi rất nhỏ (như thay đổi 1 hoặc một vài nucleotide) mà không chèn các gen ngoại lai lớn từ loài khác. PCR thông thường rất khó thiết kế mồi để phân biệt sự khác biệt siêu nhỏ này. NGS với độ phân giải cấp độ nucleotide có khả năng phát hiện và định lượng chính xác các đột biến điểm di truyền này.
🔹 GMO chưa cấp phép (UGMO): Với các dòng GMO chưa được công bố trình tự, chúng ta không thể thiết kế mồi PCR đặc hiệu do thiếu thông tin. NGS kết hợp với kỹ thuật "primer walking" có thể đọc ngược từ vùng gen chuyển phổ biến ra vùng ranh giới liền kề của cây chủ, giúp giải mã hoàn chỉnh cấu trúc chèn di truyền mới.
4️⃣ Định lượng và Độ nhạy phân tích
PCR chiếm ưu thế trong định lượng: PCR định lượng thời gian thực (qPCR) và đặc biệt là PCR kỹ thuật số (dPCR/ddPCR) có khả năng định lượng cực kỳ chính xác. dPCR phân chia mẫu thành hàng vạn giọt hoặc buồng siêu nhỏ để đếm trực tiếp số lượng bản sao DNA.
NGS mạnh về định tính: NGS cung cấp thông tin cấu trúc di truyền chi tiết nhưng khả năng định lượng chính xác tỷ lệ nhiễm ở mức độ cực thấp hiện vẫn đang trong quá trình hoàn thiện và chủ yếu mang tính bán định lượng.
👉 Trong thực tế kiểm nghiệm, hai công nghệ này bổ trợ hoàn hảo cho nhau. PCR vẫn là tiêu chuẩn cho các thử nghiệm thường quy, xuất nhập khẩu nông sản nhờ ưu thế về chi phí thấp và tốc độ trả kết quả nhanh. Trong khi đó, NGS đóng vai trò quan trọng trong các nghiên cứu chuyên sâu, giám định các dòng chỉnh sửa gen thế hệ mới hoặc truy tìm các dòng GMO chưa được cấp phép trong chuỗi thực phẩm phức tạp.
----------------------------------------
Mọi thắc mắc vui lòng liên hệ:
Công ty cổ phần công nghệ Baesan
☎️ Hotline: (+84)37 365 3386
📧 Email: [email protected]
🌐 Website: https://baesan.vn/
🏢 Địa chỉ: LK 194 khu đấu giá Ngõ Cổng, Phường Kiến Hưng, Thành phố Hà Nội, Việt Nam