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 :  18
 Số lượt truy cập :  18477177
Thực vật ký sinh kiểm soát sự biểu hiện gen trên cây ký chủ

Dodder là một loài thực vật ký sinh gây thiệt hại lớn cho cây trồng ở Mỹ và trên toàn thế giới, có thể làm im lặng sự biểu hiện gen ở trên cây trồng ký chủ mà từ đó nó có thể lấy được nước và chất dinh dưỡng. Việc điều hòa sự biểu hiện của những gen tham gia vào hệ thống phòng thủ của cây trồng ký chủ chống lại sinh vật ký sinh chéo giữa các loài là hiện tượng không bao giờ được thấy trên cây ký sinh.

Dodder, một loài thực vật ký sinh, sống trên một cây ký chủ để lấy nước và chất dinh dưỡng. Thực vật ký sinh này chèn microRNA của nó vào cây ký chủ để có thể làm im lặng sự biểu hiện gen của cây ký chủ. Đây là ví dụ đầu tiên về sự điều chỉnh sự biểu gen chéo loài trong cây ký sinh.

 

Dodder là một loài thực vật ký sinh gây thiệt hại lớn cho cây trồng ở Mỹ và trên toàn thế giới, có thể làm im lặng sự biểu hiện gen ở trên cây trồng ký chủ mà từ đó nó có thể lấy được nước và chất dinh dưỡng. Việc điều hòa sự biểu hiện của những gen tham gia vào hệ thống phòng thủ của cây trồng ký chủ chống lại sinh vật ký sinh chéo giữa các loài là hiện tượng không bao giờ được thấy trên cây ký sinh. Việc tìm hiểu hệ thống này có thể cung cấp cho các nhà nghiên cứu một phương pháp để biến đổi cây trồng có khả năng chống lại sinh vật ký sinh. Một bài báo mô tả nghiên cứu của một nhóm gồm các nhà khoa học tại Penn State và Virginia Tech đã được đăng  trên tạp chí Nature ngày 4 tháng 1 năm 2018.

 

Ông Michael J. Axtell, giáo sư sinh học tại Penn State, tác giả của bài báo nói: "Dodder là sinh vật ký sinh bắt buộc, có nghĩa là nó không thể sống tự lập được. "Không giống như hầu hết các loài thực vật có khả năng lấy năng lượng thông qua quá trình quang hợp, Dodder lấy nước và dinh dưỡng từ thực vật khác bằng cách tự kết nối với hệ thống mao mạch của cây ký chủ thông qua các cấu trúc được gọi là haustoria. Chúng ta có thể thấy rằng, ngoài việc các chất dinh dưỡng chảy vào haustoria từ cây ký chủ thì Dodder còn chuyển cả các microRNA vào cây ký chủ để điều chỉnh sự biểu hiện gen của cây ký chủ  một cách trực tiếp.

 

MicroRNAs là những đoạn rất ngắn axit nucleic - chất liệu của DNA và RNA - có thể liên kết với RNA thông tin chứa mật mã di truyền mã hóa protein. Sự gắn kết của microRNA với RNA thông tin sẽ ngăn không cho protein được tạo ra, bằng cách chặn trực tiếp quá trình này hoặc bằng cách kích hoạt các protein khác cắt RNA thông tin thành các phần nhỏ hơn. Điều quan trọng là những phần nhỏ còn lại của RNA thông tin có thể hoạt động giống như các microRNA bổ sung, liên kết với các bản sao khác của RNA thông tin, gây thêm sự im lặng gen

 

James H. Westwood, giáo sư về bệnh lý học thực vật, sinh lý học và khoa học cỏ dại tại Virginia Tech và một tác giả khác của bài báo, cho biết: Dodder dường như có thể kích hoạt được sự biểu hiện của các microRNA này khi chúng tiếp xúc với cây ký chủ. "Điều thực sự thú vị là các microRNAs đặc biệt này nhắm mục tiêu vào các gen tham gia vào hệ thống phòng thủ của cây ký chủ chống lại sinh vật ký sinh".

 

Khi thực vật bị tấn công bởi một loài sinh vật  ký sinh, nó bắt đầu khởi động một số cơ chế phòng vệ. Một trong những cơ chế này, tương tự như việc đông máu sau khi bị cắt, các cây tạo ra một loại protein đóng băng dòng chất dinh dưỡng tới chỗ sinh vật ký sinh. MicroRNA từ Dodder sẽ nhắm mục tiêu vào các RNA thông tin mã hóa protein này, để giúp duy trì dòng chảy dinh dưỡng miễn phí tới nó. Các gen mã cho protein đông máu này có một trình tự rất giống nhau trên nhiều loài thực vật và các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng các microRNA từ Dodder nhắm mục tiêu lên những vùng trình tự gen có tính bảo tồn cao nhất ở các loại thực vật. Do đó, Dodder có thể làm im lặng protein đông máu này ở rất nhiều loài thực vật khác nhau.

 

Các nhà nghiên cứu đã tập trung giải trình tự của tất cả các microRNAs trong mô tế bào của sinh vật ký sinh,của cây ký chủ và của cả sự kết hợp của hai. Bằng cách so sánh các dữ liệu trình tự từ ba nguồn này, họ đã có thể xác định được các microRNAs từ Dodder đã xâm nhập vào mô thực vật. Sau đó, họ đo lượng RNA thông tin của các gen được nhắm mục tiêu bởi các microRNA dodder và thấy rằng số lượng RNA thông tin từ cây ký chủ đã giảm xuống khi microRNA của Dodder hiện diện.

 

“Cùng với những ví dụ trước đây về việc trao đổi RNA nhỏ giữa nấm và thực vật, kết quả của chúng tôi cho thấy rằng sự điều chỉnh biểu hiện gen chéo loài này có thể phổ biến rộng rãi hơn trong các tương tác giữa sinh vật ký sinh và thực vật ", Axtell nói. "Vì vậy, với sự hiểu biết này, giấc mơ của chúng ta là cuối cùng có thể sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen để chỉnh sửa các vị trí mục tiêu của microRNA trong cây ký chủ, nhằm ngăn không cho các microRNAs gắn kết và vô hiệu hóa các gen này. Kỹ thuật di truyền chống lại sinh vật ký sinh  theo cách này có thể làm giảm tác động của sinh vật ký sinh lên cây trồng".

 

Bùi Anh Xuân theo Sciencedaily.

Trở lại      In      Số lần xem: 146

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD