Tìm kiếm nguồn gen trong bộ sRNAome, với sự hiện diện vô cùng đặc trưng của phân tử sRNAs thuộc 5.8 SrRNA trong cây hồ tiêu Piper nigrum và những cây có liên quan di truyền huyết thống – trong quản lý bệnh chết nhanh do Phytophthora capsici.

Nguồn: Srinivasan A. and E.V. Soniya. 2017. The sRNAome mining revealed existence of unique signature small RNAs derived from 5.8 SrRNA from Piper nigrum and other plant lineages. Sci Rep . 2017; 7: 41052. Published online 2017 Feb 1. doi:  10.1038/srep41052

Các phân tử srRNAs có nguồn gốc từ thể ri bô được gọi là “phân tử ribosomal RNAs” (srRNAs) rất ít được khai thác trong cơ sở dữ liệu có độ chính xác cao của hệ thống thực vật. Ở đây, các tác giả trong nhóm nghiên cứu đã phân tích srRNAs từ cơ sở dữ liệu trong thư viện những phân tử RNA nhỏ được giải trình tự rất chi tiết (deep-sequenced small RNA libraries) của bộ gen cây tiêu Piper nigrum, một cây rất độc đáo thuộc Magnoliid.

Đầu 5′ của chuỗi trình tự giả định có hình dạng khá dài thuộc phân tử 5.8S rRNA (5.8S_LrRNA) đã được xác định như một vị trí thực hiện sinh tổng hợp ra phân tử srRNA với số lượng cực lớn (biogenesis), nó rất đặc trưng cho họ Piperaceae trong ngành thực vật. Người ta tiếp tục phân tích so sánh bộ RNAome này với 97 phân tử sRNAomes của những cây tiêu có mức đa dạng cao, điều ấy đã mở ra rất thành công về sự hiện diện vô cùng phong phú của tín hiệu rất độc đáo rRF và sự cắt chính xác trình tự phân tử để có vùng trên của sRNAs thuộc chuỗi trình tự mới về nguyên tắc tại đầu 5′ của phân tử 5.8S rRNA. Tiến trình phân cắt chủ yếu đã hình thành nên bản đồ  có tính chất đặc trưng tại các mô thực vật khác nhau trên cùng một cây tiêu.

Sự biểu hiện vô cùng đặc trưng ấy và sự phân cắt như vậy của 5′5.8S srRNAs trong nấm ký sinh gây bệnh chết nhanh cây tiêu là Phytophthora capsici đã xâm nhiễm vào mô tế bào cho thấy chức năng sinh học vô cùng cấp thiết của những phân tử srRNAs này khi cây phản ứng với stress do nấm xâm nhiễm. Cấu trúc của tiền chất sẽ có dạng hình kẹp tóc, ngắn, không theo khuôn phép nào cả (non-canonical), kết hợp với những protein “Argonaute”, và vùng đích của phân tử 5′5.8S srRNAs. Ngần ấy đã tăng cường vai trò điều tiết của chúng trong chu trình hình thánh phân tử RNAi của cây tiêu. Hơn nữa, sự chuyên tính đối với chủng nòi nấm của phân tử “small RNAs” này có thể có tiềm năng sinh học vô cùng to lớn phục vụ nội dung phân loại thực vật.

GS. Bùi Chí Bửu lược dịch.

Hình 1: Những điểm phân cắt (cleavage points) của 5.8S rRNA từ phân tử RNA của tiền thể ri bô (pre-ribosomal RNA).