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
Nông nghiệp 4.0 – Cơ hội cho nông nghiệp Việt Nam

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  16
 Số lượt truy cập :  19781269
Tìm Hiểu Cách Kiểm Soát Gen "Nhảy"
Thứ tư, 27-06-2018 | 08:37:51

 

ATXR5 đồng cố định với Serrate trong nhân tế bào

 

Một nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học Texas A & M và Texas AgriLife Research đã khám phá ra một protein mới, Serrate, đóng vai trò kép trong việc kiểm soát các gen nhảy.

 

Công trình nghiên cứu này sẽ giúp các nhà khoa học điều kiển sự biểu hiện các gen để nhân giống cây trồng tốt hơn cũng như tìm ra cách điều trị hiệu quả hơn để đối các bệnh trên người.

 

Tiến sĩ. Xiuren Zhang và Zeyang Ma, cùng với một nhóm các nhà khoa học thuộc khoa sinh hóa và sinh vật học và Viện thực vật Genomics và Công nghệ sinh học tại Texas A & M tại College Station, công bố  phát hiện của họ trên tạp chí Developmental Cell.

 

Các gen nhảy, hoặc transposon được phát hiện bởi nhà di truyền học Barbara McClintock vào những năm 1940. Những gen này thay đổi vị trí hoặc "nhảy" dọc theo bộ genome và chiếm một phần lớn của bộ genome - hơn 40% bộ gen của con người và lên tới 90% bộ gen cho một số cây nhất định.

 

"Trong nhiều năm, những gen nhảy đã được cho là DNA vô dụng hoặc rác", Zhang nói. "Tuy nhiên, gần đây chúng tôi biết rằng transposon cũng đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa và tiến hóa của gen dù rằng chúng mang những nguy hại tiềm tàng".

 

Nhóm nghiên cứu đã làm việc nhiều năm về các chức năng của protein Serrate trong cây mô hình Arabidopsis, một loại cỏ dại nhỏ, một công cụ phổ biến để tìm hiểu về tính chất sinh học phân tử của nhiều tính trạng của thực vật. Thật bất ngờ, họ phát hiện ra rằng Serrate, không chỉ  tham giag quá trình hoạt động microRNA và RNA thông tin, mà còn tham gia vào việc điều kiển sự biểu hiện gen nhảy.

 

Công việc của các nhà khoa học là cô lập phức hợp protein Serrate. Họ tìm thấy trong các phức hợp này có các protein liên quan đến Tridorax của Arabidopsis được gọi là ATXR5/6. Đây là những enzyme gắn vào Histone 3 K27 bị methy hóa đơn, hoặc H3K27me1, đánh dấu vào chất nhiễm sắc thể, là một nơi như là nhà của DNA, bao gồm cả gen transposon.

 

"H3K27me1 hoạt động để ngăn chặn biểu hiện transposon" Ma nói. "Điều đó có nghĩa là càng nhiều dấu H3K27me1, thì càng ít biểu hiện của gen transposon. Bởi vì điều này, mức độ biểu hiện transposon được tăng lên ở những cây thiếu gen ATXR5/6".

 

Sau đó, các nhà khoa học đã sử dụng một loại cây có khả năng gây đột biến gen Serrate và khảo sát ở mức độ toàn bộ genome của H3K27me1. Họ nhận thấy rằng dấu hiệu này trên chất nhiễm sắc thể đã giảm trong đột biến Serrate, có nghĩa là Serrate kích thích ATXR5/6 để thêm dấu H3K27me1 và ức chế sự sản xuất transposon transcript.

 

"Người ta sẽ nghĩ rằng các mRNA mã hóa transposon sẽ được tích lũy cao trong các cây thiếu gen Serrate" Ma nói. "Khi các thành viên trong nhóm đo mức độ mRNA mã hóa transposon, với sự ngạc nhiên lớn của họ, họ không thấy sự gia tăng. Thay vào đó, biểu hiện transposon đã bị im lặng một lần nữa khi thực vật đồng thời bỏ gen ATXR5/6 và Serrate.

 

Để giải quyết nghịch lý này, các nhà khoa học đề xuất rằng Serrate phải có một vai trò bổ sung bên cạnh việc thúc đẩy hoạt động enzym ATXR5/6 trong việc thêm các nhãn H3K27me1.

 

Sau khi sàng lọc một số ứng cử viên tiềm năng, họ xác định RNA-phụ thuộc RNA polymerase 6, hoặc RDR6. RDR6 là một protein có thể làm giảm số lượng mRNA mã hóa transposon một khi một lượng mRNA được phiên mã. Con đường điều hòa này còn được gọi là im lặng gen phiên mã.

 

Khi các nhà khoa học đưa đột biến RDR6 vào những cây bị đột biến mất gen Serrate và ATXR5 / 6, họ thấy rằng mRNA mã hóa transposon lại được tích lũy cao, như được quan sát thấy ở thực vật chỉ bỏ  gen ATXR5 / 6.

 

"Điều đó có nghĩa, Serrate bảo vệ mRNA mã hóa transposon khỏi bị im lặng bởi RDR6," Ma nói. "Nhìn chung, chúng tôi thấy rằng một protein duy nhất có chức năng hoàn toàn ngược lại trong các bước điều hòa khác nhau để kiểm soát số lượng thực của trnsposons mục tiêu”.

 

 "Nó hoàn toàn có ý nghĩa nếu bạn có một cái nhìn kỹ hơn về chức năng của transposons bởi vì chúng quan trọng nhưng cũng có hại cho cây kí chủ nếu mức độ biểu hiện của chúng là quá cao" Ma nói. "Transposon gen phải được kiểm soát chặt chẽ bởi lực cân bằng để cho phép sự biểu hiện thấp nhưng cần thiết. Tôi vẫn còn rất ấn tượng bởi cơ chế tự nhiên thật đẹp và tinh tế này mà cây trồng chỉ sử dụng một protein duy nhất để tinh chỉnh mức độ biểu hiện gen".

 

Zhang cho biết Serrate và gen kháng asen homologic homologic của nó có vai trò quan trọng trong sinh học thực vật và con người.

 

Trong thực vật, thiếu Serrate dẫn đến, lá biến dạng và thay đổi phản ứng của cây trồng đối với stress của môi trường. Ở người, kết quả làm im lặng ARS2 dẫn đến khả năng chết của phôi thai, và thay đổi sự biểu hiện ARS2 liên quan đến một số rối loạn trong tủy xương và tế bào gốc thần kinh.

 

Việc thiết lập mối liên hệ giữa Serrate và sự im lặng transposon không chỉ thể hiện sự tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực này, mà còn đưa ra những ý tưởng mới để cải thiện các tính trạng nông nghiệp và giải quyết các bệnh trên người.

 

Bùi Anh Xuân theo Phys.org

Trở lại      In      Số lần xem: 175

[ 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