Lu J, Cao H, Zhang L, Huang P, Lin F

PLoS Pathog. 2014 Oct 9;10(10):e1004432. doi: 10.1371/journal.ppat.1004432. eCollection 2014.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25299517

TÓM TẮT

Vì những thách thức quá to lớn về các gen đang bị mất trên diện rộng, do đó người ta đã cố gắng tìm kiếm những chức năng của hầu hết gen của vi nấm gây bệnh cho cây lúa mà những gen ấy chưa được biết một cách đầy đủ. Nghiên cứu này đã dựa trên sự phát triển của một hệ thống rất đáng tin cậy với kết quả chính xác là “gene knockout system” với một vec tơ mới từ nấm men và vi khuẩn Agrobacterium (yeast-Escherichia-Agrobacterium shuttle), pKO1B, trong vi nấm gây bệnh đạo ôn cây lúa Magnaporthe oryzae. Theo phương pháp này, tác giả đã làm mất 104 gen mã hóa các TF (transcription factors) rất chuyên biệt của vi nấm Zn2Cys6  trong bộ gen M. oryzae. Sau đó, họ phân tích kiểu hình của những mutants ấy với sự chú ý tính trạng tăng trưởng, phát triển trạng thái bất toàn khuẩn (asexual) và cách nhiễm bệnh cho cây chủ, do đặc điểm phát sinh bệnh (pathogenesis), và 9 loại hình stress phi sinh học. Kết quả cho thấy một cách nhìn mới là làm thế nào mà pathogen này của cây lúa điều tiết một cách rất có ý nghĩa trên toàn cầu những tính trạng vô cùng quan trọng  về chu kỳ nhiễm bệnh thông qua những gen Zn2Cys6TF. Một biến thiên di truyền rất lớn về chức năng sinh học của các gen Zn2Cys6TF đã được người ta ghi nhận trong từng điều kiện thí nghiệm. Sáu mươi mốt của 104 gen Zn2Cys6 TF được tìm thấy có nhu cầu cho vi nấm phát triển. Phân tích sâu hơn về những gen TF này, người ta ghi nhận rằng các gen TF khá phổ biến trong quá trình phát sinh bệnh hại có xu hướng biểu hiện chức năng trong rất nhiều giai đoạn phát triển khác nhau, và biểu thị tính bảo thủ rất cao nhưng không có gen TF chức năng nào giống nhau trong kingdom (ngành) nấm. Các gen TF mã hóa protein gây độc tính là GPF1 và CNF2 có cùng một cơ chế điều tiết khi thể hiện gen gây phát sinh bệnh. Những minh chứng này rõ ràng đã chỉ ra rằng giá trị của kỹ thuật “gene knockout” rất chính xác giúp người ta hiểu được chức năng của những gen trong qui mô genome học của ngành nấm (fungi). Kỹ thuật này cho thấy một nền tảng vững chắc làm sáng tỏ hệ thống thể hiện gen, chúng điều tiết nhịp điệu phát triển và phát sinh bệnh (pathogenicity) của vi nấm M. oryzae.  

GS. Bùi Chí Bửu lược dịch.

Hình 4 Khuẩn ty, sợi nấm và bào tử của các chủng nòi (strains) khác nhau của vi nấm M. oryzae. (A) Biểu hiện của sợi nấm (mycelial) trong chủng nòi nguyên thủy (wild-type strain), Dcnf1 và chủng nòi đột biến của nó cnf1-c. Ngôi sao cho thấy sợi nấm chưa hình thành bào tử (non-sporulating hyphae). Bar=1 cm. (B) Sợi nấm có bào tử “aerial” của chủng nòi nguyên thủy, Dcnf1 và chủng nòi đột biến của nó cnf1-c trên môi trường CM. Bar=20 mm. (C) Sự phát triển bào tử đính (conidial) trên cuống bào tử (conidiophores) của M. oryzae strains Dcnf1 và Dcca1. Hình conidiophore của chủng nòi nguyên thủy, mutants (Dcnf1 và Dcca1), cũng như các chủng nòi bổ sung (cnf1-c và cca1-c) trên môi trường nuôi cấy CM ở microscope slides trong một ngày. Bar=40 mm. doi:10.1371/journal.ppat.1004432.g004.