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 :  8
 Số lượt truy cập :  28468450
Cấu trúc `chim lượn` của protein thực vật mang đến cơ hội mới cho cây trồng
Thứ sáu, 20-05-2022 | 08:00:26

Khi tiếp xúc với mầm bệnh, A. thaliana dựa vào một loại protein bảo vệ có tên là NPR1 để sống khỏe mạnh (bên phải). Cây thiếu NPR1 (trái) bị nhiễm bệnh và vàng lá.

 

Nhà sinh vật học Xinnian Dong cho biết “Món quà Giáng sinh tuyệt vời nhất từ trước đến nay" của cô đã đến từ một cuộc điện thoại. Cuộc gọi đến từ người bạn lâu năm và cộng tác với cô tại Đại học Duke, Pei Zhou, người đã reo lên với tin tức được mong đợi từ lâu: cuối cùng họ đã giải được cấu trúc của protein thực vật NPR1”.

 

Dong, Nghiên cứu viên của Viện Y tế Howard Hughes, đã phát hiện ra NPR1 cách đây 25 năm. Protein, với cái tên được lấy cảm hứng từ tình yêu của Dong đối với Đài Công cộng Quốc gia, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thực vật có hoa chống lại nhiều loại mầm bệnh. Ngày nay, NPR1 được công nhận rộng rãi như một bộ điều hòa tổng thể kiểm soát hơn 2.000 gen liên quan đến hệ miễn dịch thực vật.

 

Mặc dù vai trò của nó quá lớn trong việc bảo vệ thực vật, nhưng cấu trúc của NPR1 vẫn khó nắm bắt - trước sự nản lòng của các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này. Zhou cho biết nếu không có dữ liệu chi tiết về cấu trúc, các nhà khoa học đã phải vật lộn để hiểu cách thức protein điều khiển việc bảo vệ thực vật. "Điều thực sự quan trọng và còn thiếu là lời giải thích về cách NPR1 hoạt động ở cấp độ phân tử".

 

Trong nghiên cứu mới tiết lộ hình dáng và hoạt động của NPR1, nhóm của Zhou và Dong đã thu hẹp khoảng cách đó - một phát hiện có thể thay đổi cách thức của việc nhân giống cây trồng. Hai nhóm báo cáo cấu trúc của NPR1 từ cây trồng trong phòng thí nghiệm Arabidopsis thaliana vào ngày 11 tháng 5 năm 2022, trên tạp chí Nature.

Đối với Dong, bài báo đánh dấu sự kết thúc của một cuộc tìm kiếm kéo dài hàng thập kỷ. "Lần đầu tiên tôi nhìn thấy cấu trúc của NPR1, tôi đã rất ngạc nhiên, Nó trông giống như một con chim đang bay lượng, rất đẹp", cô ấy nói.

 

Thực vật đang chiến đấu để tồn tại

 

Chừng nào con người còn canh tác cây trồng, họ còn phải chống chọi với vô số sâu bệnh và mầm bệnh cản trở sự phát triển của cây trồng. Ví dụ, nấm Phytophthora infestans là một trong những loài nấm gây hại khét tiếng nhất - chịu trách nhiệm cho Nạn đói khoai tây Ailen dẫn đến một triệu người chết và hai triệu người tị nạn. Dong nói: “Đó là một cuộc đấu tranh lớn đã định hình thế giới của chúng ta”.

 

Ngày nay, mầm bệnh tiếp tục lây lan sang chuối, bơ và các loại cây trồng phổ biến khác. Nhưng giải quyết vấn đề bằng các cách tiếp cận truyền thống có thể có vấn đề. Ví dụ, thuốc trừ sâu hóa học thường độc hại đối với môi trường. Đó là một lý do mà các nhà tạo giống cây trồng hiện đang tìm kiếm các giải pháp di truyền, như kỹ thuật tế bào thực vật để tạo ra mức NPR1 cao. Phương pháp này đã được chứng minh là thành công trong phòng thí nghiệm và trong các thử nghiệm thực địa hạn chế, nhưng có một điểm chú ý: khi khả năng miễn dịch tăng lên, tốc độ tăng trưởng sẽ giảm.

 

Jonathan Jones, nhà sinh vật học thực vật tại Phòng thí nghiệm Sainsbury ở Norwich, Vương quốc Anh, cho biết kiến ​​thức mới về cấu trúc và hoạt động của NPR1 có thể giúp các nhà nghiên cứu giải quyết vấn đề này và tạo ra các loại cây trồng tốt hơn. Ông nói: “Hiểu được cách thức hoạt động và tương tác của protein với các phân tử khác có tiềm năng rất lớn để tăng cường khả năng kháng bệnh ở thực vật”.

 

Một con chim với đôi cánh dang rộng

 

Zhou, Dong và các đồng nghiệp của họ đã giải quyết cấu trúc của NPR1 bằng cách sử dụng tinh thể học tia X và kỹ thuật hình ảnh hiển vi điện tử lạnh (cryo-EM). Jijie Chai, nhà sinh học cấu trúc tại Đại học Cologne, người không tham gia vào công trình này, cho biết nhiều phòng thí nghiệm đã thử và thất bại trong nhiều năm. Ông nói: “NPR1 nổi tiếng là khó tinh chế để chụp ảnh”.

 

Thành công của nhóm bắt nguồn từ việc sử dụng các kỹ thuật này một cách bổ sung. Cryo-EM đã cung cấp cho các nhà nghiên cứu cấu trúc sơ bộ của NPR1, cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách chuẩn bị protein cho quá trình tinh thể học thành công. Kết quả: hình ảnh độ phân giải cao của NPR1 và các vùng chức năng chính của nó.

 

Trong khi các nghiên cứu trước đây đưa ra cái nhìn sơ lược về các phần trong cấu trúc của NPR1, không có nghiên cứu nào "toàn diện như được báo cáo trong bài báo mới này", Jones nói. Những hình ảnh mới tiết lộ rằng hai protein NPR1 kết hợp với nhau, tạo thành cấu trúc giống như một con chim với đôi cánh dang rộng. Nhóm nghiên cứu của Dong đã phát hiện ra rằng ở đầu cánh, NPR1 liên kết với các phân tử trong nhân tế bào để kích hoạt các gen miễn dịch của thực vật. Cô nói: “Bốn năm thử nghiệm rất đáng để chờ đợi.

 

Bây giờ, nhóm của cô ấy muốn tìm hiểu cách NPR1 gấp lại thành hình dạng mới khi nhiễm trùng kích hoạt protein hoạt động. Dong nói: “Nghiên cứu này không chỉ giải quyết nhiều câu hỏi lâu nay mà còn chỉ ra những hướng nghiên cứu mới. Đó là khoảng thời gian thú vị”.

 

Bùi Anh Xuân theo Phys.org

 

Trở lại      In      Số lần xem: 58

[ 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