|
 Đang trực tuyến :
11 |
|
 Số lượt truy cập :
28752859 |
|
|
|
|
|
Các nhà khoa học xác định những gene quan trọng đối với sự cư trú của vi khuẩn ở rễ cây
Thứ sáu, 07-01-2022 | 06:28:05
|
|
Sự biểu hiện của enzyme diguanylate cyclase (DGC2884, màu xanh lá cây) ở vi khuẩn Pantoea sp. YR 343 cư trú ở rễ cây tạo thành màng sinh học. Những mũi tên chỉ vị trí vi khuẩn cư trú ở rễ cây. Nguồn: Oak Ridge National Laboratory.
Một số vi khuẩn có khả năng tạo thành một lớp màng mỏng gọi là màng sinh học. Những màng sinh học này sẽ mang lại lợi thế cho chúng hơn những vi sinh vật khác bằng cách bảo vệ chúng khỏi những căng thẳng như thiếu hụt chất dinh dưỡng hoặc chống lại các chất độc hại có trong môi trường sống. Các nhà khoa học thường tập trung nghiên cứu những màng sinh học mà các tác nhân gây bệnh thường sử dụng để kháng thuốc kháng sinh. Tuy nhiên, một số màng sinh học có thể có ích đối với thực vật và các sinh vật ký chủ khác. Trong các nghiên cứu trước đây, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy vi khuẩn Pantoea sp. YR343, một loại vi khuẩn kích thích sinh trưởng thực vật, tạo thành một lớp màng sinh học dọc trên bề mặt rễ cây Populus, một chi gồm cây liễu và cây bông vải. Các nhà khoa học ít hiểu về cơ chế đằng sau sự tạo thành màng sinh học trên rễ cây, đặc biệt về cấp độ di truyền. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy enzyme diguanylate cyclase, chịu trách nhiệm chính cho việc tạo màng sinh học. Nghiên cứu mới này đã xác định được enzyme diguanylate cyclase, DGC2884, được biểu hiện đặc biệt ở thực vật khi vi khuẩn cư trú ở rễ và tạo thành màng sinh học.
Diguanylate cyclases được tìm thấy ở nhiều loài vi khuẩn. Những enzyme này kiểm soát nhiều hoạt động gồm cách tạo thành màng sinh học, nguyên nhân gây bệnh và khả năng di chuyển. Nghiên cứu cho thấy một loại diguanylate cyclase đặc biệt, DGC2884, hoạt động tích cực trong việc tạo màng sinh học và khi ở gần cây trồng. Nghiên cứu này cũng xác định những gene có thể liên quan việc cư trú ở rễ cây, cho thấy việc cư trú này được kiểm soát ở mức độ di truyền. Điều này sẽ giúp các nhà vi sinh vật học và các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về cách các vi khuẩn cư trú trên bề mặt rễ và cách biểu hiện gene đóng vai trò như thế nào. Những kết quả này có thể giúp các nhà khoa học nghiên cứu những biểu hiện tương tự ở vi khuẩn quan trọng đối với y học và nông nghiệp.
Nghiên cứu này đã sử dụng cấu trúc promoter - reporter để xác định diguanylate cyclase, DGC2884, biểu hiện ở thực vật. Các nhà khoa học đã mô tả đặc điểm của enzyme diguanylate cyclase sâu xa hơn và xác định khi nó biểu hiện quá mức, điều này ảnh hưởng đến việc sản sinh exopolysaccharide, tạo thành màng sinh học, khả năng di động và hình thành lớp màng mỏng. Họ cũng đã chứng minh rằng chuỗi N-terminal xuyên màng tế bào, cũng như vị trí hoạt động theo chức năng của GGDEF, là cần thiết cho hoạt động của DGC2884. Dựa trên kiểu hình sự biểu hiện quá mức của DGC2884 ở Pantoea sp. Ở YR 343, các nhà khoa học đã thực hiện đột biến chuyển vị trí để xác định các gene không còn biểu hiện một kiểu hình duy nhất khi DGC2884 bị biểu hiện quá mức. Qua việc chọn lọc này, các nhà khoa học đã xác định được 58 gene và chọn được một tổ hợp các đột biến chuyển vị cho những mô tả đặc điểm xa hơn. Thật thú vị, các đột biến ảnh hưởng đến sự bài tiết tuýp VI, cũng như enzyme nucleoside-diphosphate kinase và sự vận chuyển ABC, thể hiện ở việc gia tăng sự cư trú của các loài vi khuẩn, trong khi các đột biến ảnh hưởng đến việc sản sinh exopolysaccharide làm giảm sự cư trú khi so với đối chứng. Hơn nữa, họ đã phát hiện vài đột biến biểu hiện chủ yếu ở các loài vi khuẩn cư trú ở vùng rễ cây, điều này cho thấy sự cư trú của các loài vi khuẩn ở vùng rễ cây có thể được điều chỉnh ở mức độ di truyền.
Nguyễn Thị Kim Thoa theo Phys.org |
Trở lại
In
Số lần xem: 144
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
(193).png "Các nhà khoa học xác định những gene quan trọng đối với sự cư trú của vi khuẩn ở rễ cây")
