Các nhà khoa học Trung Quốc thiết kế thụ thể miễn dịch thực vật lập trình được bằng AI
Nhóm nghiên cứu của nhà khoa học Gao Caixia tại Viện Di truyền và Sinh học Phát triển thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã phát triển thành công nền tảng miễn dịch tổng hợp thực vật lập trình được để thiết kế các thụ thể miễn dịch tùy chỉnh từ đầu. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí *Science*, sử dụng các công cụ AI như AlphaFold 3 và BindCraft để thiết kế và thử nghiệm 391 thụ thể tổng hợp, đạt tỷ lệ kích hoạt phản ứng miễn dịch thành công là 18,2%. Đột phá này giúp vượt qua giới hạn của các nguồn gen kháng bệnh tự nhiên vốn khan hiếm và dễ bị các tác nhân gây bệnh liên tục đột biến vượt qua. Bằng cách cho phép thiết kế thụ thể tùy chỉnh chỉ dựa trên thông tin cấu trúc của protein mầm bệnh, công nghệ này mở ra hướng đi mới để nhanh chóng ứng phó với các dịch bệnh cây trồng mới nổi. Các nhà nghiên cứu đã tích hợp các protein liên kết do AI thiết kế vào thụ thể miễn dịch Pikm-1 của lúa và tối ưu hóa các thụ thể hoạt tính kém bằng hệ thống tiến hóa định hướng trong cơ thể (GRAPE). Thụ thể tổng hợp sau tối ưu hóa đã giúp cây thuốc lá chuyển gen (*Nicotiana benthamiana*) kháng lại thành công virus gây bệnh nâu sần quả cà chua (Tomato brown rugose fruit virus).
## KIẾN THỨC NỀN
Thực vật tự bảo vệ trước các tác nhân gây bệnh nhờ các thụ thể NLR (nucleotide-binding leucine-rich repeat) nội bào để phát hiện mầm bệnh và kích hoạt phản ứng miễn dịch. Việc cải biến các thụ thể này theo cách truyền thống rất khó khăn do cấu trúc phức tạp của chúng, nhưng các công cụ thiết kế protein bằng AI hiện nay cho phép tạo ra các thụ thể nhân tạo có thể liên kết chính xác với các protein mục tiêu của mầm bệnh.