Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Trung Tâm NC Khoai tây, Rau và Hoa, trồng rau Hàn Quốc theo VietGap

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  15
 Số lượt truy cập :  28260272
Các nhà khoa học khám phá tầm quan trọng của kênh hai lỗ trong thực vật
Thứ sáu, 13-05-2022 | 10:25:09

Các nhà nghiên cứu khám phá ý nghĩa chức năng của các loại kênh hai lỗ khác nhau trong một loài rêu tản, Marchantia polymorpha.

 

Kênh ion hai lỗ có ở nhiều sinh vật nhân chuẩn, cả động vật và thực vật. Mặc dù sự tham gia của các kênh này trong ứng phó với căng thẳng môi trường đã được thảo luận ở thực vật bậc cao, nhưng ý nghĩa chức năng của chúng phần lớn vẫn chưa được biết đến. Các nhà nghiên cứu từ Nhật Bản và Ba Lan đã cùng nhau tìm ra những mảnh ghép còn thiếu trong lịch sử tiến hóa của các kênh hai lỗ trong một loài rêu tản.

 

Kênh hai lỗ (TPC) là các kênh ion cổ xưa có trong tế bào của cả động vật và thực vật. Ở động vật, bao gồm cả con người, các kênh ion này đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động sinh học ở các mô khác nhau, chẳng hạn như trong não và hệ thần kinh. Tất cả các loài thực vật trên cạn đều chứa gen TPCs; ở nhiều loài thực vật bậc cao có mạch như Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) và Oryza sativa (lúa), một gen TPC đơn có liên quan đến hoạt động của các kênh không bào chậm (viết tắt là SV) (kênh cation phụ thuộc điện thế) cùng với tín hiệu đường dài, bảo vệ và ứng phó với căng thẳng môi trường. Tuy nhiên, người ta biết rất ít về chức năng của các protein TPC trong các loài rêu không hoa và các loài rêu tản- một số sinh vật lâu đời nhất trên Trái đất.

 

Trong một nghiên cứu gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Giáo sư Kazuyuki Kuchitsu từ Đại học Khoa học Tokyo, Nhật Bản, đã hợp tác với các nhà nghiên cứu từ Đại học Maria Curie-Sklodowska, Ba Lan, để khám phá ý nghĩa tiến hóa và sinh lý của các kênh hai lỗ trong  cây hoa  Marchantia polymorpha. Bài báo được công nhận và đánh giá cao, được xuất bản trực tuyến lần đầu tiên vào tháng 12 năm 2021 và sau đó được in trên tạp chí Plant and Cell Physiology số tháng 2. Bài báo cũng đã được chọn làm "Lựa chọn của Biên tập viên" và "Tiêu điểm Nghiên cứu" cho tạp chí. Kinh phí cho nghiên cứu này được tài trợ từ Hiệp hội Xúc tiến Khoa học Nhật Bản và Trung tâm Khoa học Quốc gia, Ba Lan.

 

M. polymorpha, hay còn gọi là rêu tản, cây cỏ gan, mọc như những tấm mỏng, phẳng màu xanh lá cây trên đất ẩm hoặc đá, và là một loài sinh vật còn tồn tại từ một trong những loài thực vật sớm nhất đến định cư trên trái đất. M. polymorpha là một sinh vật mô hình đơn giản đã được sử dụng để phân tích các đặc điểm chung của thực vật trên cạn. "Chúng tôi nhận ra rằng bộ gen của M. polymorpha có ba dạng tương đồng TPC: MpTPC1, 2 và 3, thuộc hai nhóm đặc biệt, gen TPC loại 1 và loại 2. Chúng tôi muốn biết hai phân nhóm protein TPC này có chức năng gì trong M. polymorpha, "GS Kuchitsu giải thích.

 

Để làm như vậy, trước tiên, các nhà nghiên cứu đã thực hiện phân tích phát sinh loài của các gen TPC. Sau đó, họ phân loại cho ba protein TPC: MpTPC1 từ gen TPC loại 1 và MpTPC2 và MpTPC3 từ gen TPC loại 2. Gắn thẻ các protein này bằng một điểm đánh dấu huỳnh quang, họ đã nghiên cứu vị trí của chúng trong các tế bào M. polymorpha. Bằng cách chỉnh sửa bộ gen CRISPR-Cas9, các nhà nghiên cứu đã phát triển các cây đột biến không chứa gen TPC1, TPC2 hoặc TPC3 và cây đột biến kép thiếu chức năng của cả gen TPC2 và TPC3. Sau đó, bằng phân tích điện sinh lý kẹp miếng vá, họ đo dòng ion trong các không bào cô lập từ tế bào sống của cây M. polymorpha.

 

Kết quả phân tích phát sinh loài đã cung cấp một hiểu biết thú vị về lịch sử tiến hoá của M. polymorpha. “Không giống như TPC loại 1 được bảo tồn tốt trong các cây trồng trên cạn, TPC loại 2 được tìm thấy ở các loài tảo. Điều này cho thấy rằng mặc dù TPC loại 2 xuất hiện trước khi thực vật phát sinh trên trái đất, chúng đã không thể xâm nhập vào bộ gen của thực vật bậc cao có mạnh và ngành rêu sừng”- giáo sư Kuchitsu chia sẻ.

 

Các nhà nghiên cứu đều phát hiện ra rằng 3 loại protein TPC chủ yếu có tại màng không bào của M. polymorpha. Những thể đột biến thiếu chức năng của TPCs, TPC3, hoặc cả 2, đều thể hiện hoạt động bình thường của kênh SV. Các phân tử như phosphatidylinositol-3,5-bisphosphate và axit nicotinic dinucleotide phosphate kích hoạt các TPCs trong tế bào của động vật có vú, không ảnh hưởng đến hoạt động của kênh ion trong không bào của cây đột biến.

 

Giáo sư Kuchitsu phỏng đoán: “những quan sát này khi được kết hợp lại với nhau chỉ ra rằng protein TPC loại 1 phổ biến ở tất cả các loài thực vật trên cạn, chịu trách nhiệm về các kênh SV trong màng không bào, trong khi đó TPC loại 2 lại có khả năng mã hoá các kênh ion khác với kênh SV và protein TPCs động vật”.

 

Phát hiện này cung cấp những hiểu biết sâu sắc về chức năng và tiến hóa của tập hợp các TPC khó nắm bắt ở thực vật, và trên các kênh ion thực vật nói chung. Với mục tiêu nghiên cứu trong tương lai, họ hướng đến cải thiện sự phát triển của thực vật và các cơ chế bảo vệ chống lại các căng thẳng sinh học và phi sinh học thông qua kiến thức về tiến hoá. Điều này có thể mang lại lợi ích cho các ngành như nông nghiệp, trong số những ngành khác.

 

Đinh Thị Lam theo Đại hoc Tokyo.

 

 

 

Trở lại      In      Số lần xem: 43

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cậy lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD