Nguồn: Gardner M, Dhroso A, Johnson N, Davis EL, Baum TJ, Korkin D, Mitchum MG. 2018. Novel global effector mining from the transcriptome of early life stages of the soybean cyst nematode Heterodera glycines. Sci Rep. 2018 Feb 6;8(1):2505.

TÓM TẮT

Tuyến trùng gây sưng rễ đậu nành (SCN: Soybean cyst nematode, tên khoa học là Heterodera glycines) là ký sinh có tính chất bắt buộc (obligate) có liên quan đến sự tiết ra những “effector proteins” để thao tác những tiến trình sinh học trong tế bào cây chủ; mà những tiến trình ấy có xu hướng hình thành nên  một “feeding site” (vị trí để tuyến trùng tấn công) trong rễ cây đậu nành, nhằm đảm bảo sự sống sót và phát triển của tuyến trùng. Sự phức tạp trong chuỗi trình tự của hệ gen tuyến trùng và hiện tượng đồng tiến hóa đã gây áp lực trên những “effectors” như vậy; điều đó vẫn chưa được người ta biết nhiều. Ở đây, nhóm nghiên cứu đã xây dựng nên một hệ transcriptome de novo đặc trưng cho giai đoạn đầu tiên trong tang trưởng của SCN trên sự tương tác với cả hai loài ký chủ “thích hợp” và “không thích hợp” nhằm tạo ra điều kiện tốt nhất cho sự tìm kiếm “effector” trên qui mô toàn cầu, khi chúng ta chưa có đầy đủ hệ gen của SCN đã được thông tin một cách chi tiết (annonated genome). Họ đã thực hiện một chiến lược có tên gọi là “dual effector prediction” (dự đoán effector cặp đôi) để có thể biết được “effector” mới bằng công cụ “prediction tool”, “N-Preffector”, với một hệ thống dự đoán protein được tiết ra theo cách thức truyền thống để  tìm kiếm một effector mới hoặc dự báo những ứng cử viên của “effector”. Phân tích đã cho kết quả phân biệt được những effectors đồng tiến hóa với kiểu gen của cây chủ; chúng được chuyển đổi bởi pathogen để duy trì chức năng cơ bản trong quá trình chúng ký sinh rễ đậu nành, kết qủa chứng minh rằng: sự kiện splicing (cắt intron, nối exon) xen kẻ như vậy là cơ chế được sử dụng để định dạng các “effector”. Bên cạnh đó, họ còn xác định được sự hiện diện của nhưng cư dân khác, ví dụ như virus và vi sinh vật với các thông tin về trình tự DNA. Hệ transcriptome này đặc trưng cho những trình tự cho toàn bộ hệ gen tuyến trùng hiện này, có khả năng đối với SCN và có thể được người ta sử dụng như một công cụ hữu ích để thực hiện “annotation” (giải thích trình tự DNA) cho toàn bộ hệ gen tuyến trùng.

Xem https://www.nature.com/articles/s41598-018-20536-5

GS. Bùi Chí Bửu lược dịch.

Hình 1: Sự phân bố loài tuyến trùng tương đồng với H. Glycines trên cơ sở so sánh số phân tử transcript. Giá trị tương đồng được dự đoán theo “BLASTX search” dựa trên nhiều cơ sở dữ liệu protein ở mức “e-value cut off” là “1e–5”. Hai mươi loài đứng tốp đầu có giá trị tương đồng tốt nhất được biểu thị ở đây. Sự tiến hóa của loài được ghi nhận từ cơ sở dữ liệu “NCBI Taxonomy Browser” ^và hiển thị bằng “IcyTree”.