Đa dạng các điểm đánh dấu histone trên các nền tảng và locus khác nhau. Biểu đồ A Venn cho thấy sự so sánh giữa dữ liệu Illumina và microarray cho các gen liên quan đến H4ac. So sánh các locus liên quan đến H4ac được xác định trong ba điều kiện quan tâm trên các nền tảng khác nhau: Illumina HiSeq sao chép dữ liệu ChIP-Seq và so sánh dữ liệu này ở cấp độ transcriptome với phân tích microarray. Đối với Illumina, các gen được coi là có ý nghĩa trong điều kiện đó nếu đỉnh do MACS tạo ra nằm trong các locus đã xác định. Trong dữ liệu microarray, các gen có mức độ biểu hiện chênh lệch ít nhất 2 lần được đánh giá bằng phép thử Student’s t và các gen có giá trị p<0,05 được tính là biểu hiện khác biệt trong điều kiện quan tâm. Các sơ đồ được tạo trong BioVenn [73]. B Các gen quy định lên và xuống được xác định bằng phân tích microarray ở ba điều kiện quan tâm so với đối chứng WT không được xử lý. C Sự phân bố làm đa dạng marker histone 2,0 kb ngược dòng các vị trí bắt đầu phiên mã (TSS) và hạ nguồn các vị trí kết thúc phiên mã (TTS). Tỷ lệ log2 của tín hiệu ChIP so với đầu vào trên các tệp được căn chỉnh đã được tính toán cho cả sửa đổi histone H4ac (bảng trên) và H3K27me3 (bảng dưới) bằng cách sử dụng bam So sánh từ gói deepTools2 (Galaxy phiên bản 3.0.2.0) [74, 75] trên WT và axe1 -5 mẫu chưa được xử lý và được xử lý MeJA. Một bản sao đại diện được hiển thị (Thực hiện: BMC Biology (2022). DOI: 10.1186/s12).

Nghiên cứu mới của Royal Holloway đã phát hiện ra cách phản ứng tự nhiên đối với thực vật gặp điều kiện bất lợi thay đổi cách DNA được bao bọc trong tế bào để giúp thực vật chống lại những tác động bất lợi mà biến đổi khí hậu gây ra đối với sự phát triển của nó.

Nghiên cứu có tính mới được công bố trên BMC Biology, do giáo sư Alessandra Devoto, Khoa Khoa học Sinh học, Royal Holloway và nhóm nghiên cứu của bà, phối hợp với tiến sỹ Motoaki Seki, RIKEN, Trung tâm Khoa học Tài nguyên Bền vững, Yokohama, Nhật Bản và tiến sỹ Jong-Myong Kim, từ Ac-Planta Inc và Đại học Tokyo, Nhật Bản, đã sử dụng cây mô hình Arabidopsis thaliana (cải xoong Thale) được xử lý bằng hormone thực vật Jasmonate để gây cơ chế bất lợi bên trong của cây.

Bằng cách làm này, nhóm nghiên cứu đã phân tích cách điều kiện bất lợi có thể thay đổi đoạn đường DNA cuộn trong tế bào để hoạt động bật và tắt các gen. Sự hiểu biết về các cơ chế như vậy có thể dẫn đến cải thiện khả năng sống sót của thực vật trước các điều kiện bất lợi của môi trường, chẳng hạn như hạn hán, tạo ra một cây khỏe hơn có khả năng chịu được những thay đổi khí hậu.

Giáo sư Alessandra Devoto, Khoa Khoa học Sinh học tại Royal Holloway, cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng những thay đổi trong các biến đổi tự nhiên của các protein liên kết với DNA thực vật (cụ thể là 'sửa đổi histone như acetyl hóa hoặc methyl hóa'), có thể dẫn đến các đặc điểm bền, được di truyền để làm cho các thế hệ cây trồng trong tương lai mạnh mẽ hơn trước các áp lực khác như giá lạnh hoặc sự tấn công của mầm bệnh”.

“Đây là dữ liệu rất quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu, vì việc trồng trọt để cung cấp thức ăn cho thế giới sẽ ngày càng trở nên khó khăn”.

Tiến sỹ Stacey Vincent từ Royal Holloway cho biết: “Có thể tạo ra những cây trồng có thể chống lại môi trường bất lợi sẽ là một yếu tố thay đổi cuộc chơi thực sự. Chúng tôi rất vui mừng khi phát hiện ra những phản ứng với môi trường bất lợi được tinh chỉnh ở thực vật”.

Tiến sỹ Jong-Myong Kim, Ac-Planta Inc và Đại học Tokyo, bổ sung thêm: “Cuộc điều tra này cho thấy tác động của môi trường bất lợi có tác động như thế nào trên toàn bộ bộ gen thực vật và nó được bảo tồn phổ biến giữa thực vật và động vật”.

Tiến sỹ Seki, từ RIKEN, Trung tâm Khoa học Tài nguyên Bền vững, Yokohama cho biết: “Những phát hiện này là một mấu chốt quan trọng trong việc hiểu cơ chế mà thông qua đó thực vật, có tầm quan trọng cơ bản để đảm bảo sự sống của động vật trên hành tinh, có thể trở nên bền bỉ hơn với những thách thức mà chúng phải đối mặt trong tương lai. Chúng tôi vô cùng tự hào khi có thể chung tay giúp đỡ để ươm mầm sự sống”.

Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Phys.org