Tính chất của hệ transcriptome đối với phản ứng cytokinin trong cây lúa

Nguồn: Raines T, Blakley IC, Tsai YC, Worthen JM, Franco-Zorrilla JM, Solano R, Schaller GE, Loraine AE, Kieber JJ. 2016. Characterization of the cytokinin-responsive transcriptome in rice. BMC Plant Biol. 2016 Dec 8; 16 (1): 260.

NGUYÊN TẮC CHUNG

Cytokinin kích hoạt dòng thông tin của những protein TFs rất quan trọng trong phát triển và phản ứng với stress sinh học hay phi sinh học. Hấu hết những gì có liên quan đến sự thể hiện gen mã hóa cytokinin đều đến từ những nghiên cứu trên cây hai lá mầm Arabidopsis thaliana. Muốn mở rộng sự hiểu biết về hệ transcriptome trong cơ chế điều khiển cytokinin, các tác giả thực hiện kỹ thuật “RNA-Seq” nhằm phân tích sự biểu hiện gen khi phản ứng với cytokinin ở rễ lúa và chồi thân, với loại hình cây lúa một lá mầm.

KẾT QUẢ

Xác định trên khoảng 4.600 gen thể hiện ở rễ lúa và khoảng 2.400 gen thể hiện trong chồi thân khi phản ứng với cytokinin. Có những cái rất giống nhau trong hàng loạt các gen điều tiết cytokinin đã được ghi nhận trong cây lúa và cây Arabidopsis, bao gồm cả sự kiện điều tiết theo kiểu UP và DOWN, mà những gen ấy hoạt động để làm suy giả, chức năng của cytokinin.  Theo đó, người ta đã tìm thấy motif kết gắn với DNA mong muốn của một regulator của cây lúa có tên là “type-B response regulator” rất giống với trường hợp của cây Arabidopsis. Phân tích các gen này cho thấy chúng được điều tiết bởi cytokinin trong cây lúa chứng tỏ có một số lượng lớn những TFs (ranscription factors), những receptor-like kinases, và những gen có trong sự kiện sự phân giải protein, cũng như các gen có trong sự phát triển và phản ứng với stress sinh học. Theo kết quả đại diện khá rõ ràng của  những gen trong phản ứng với stress sinh học, có một sự chồng lấp mang tính chất quan trọng trong các gen này được điều tiết bởi cytokinin và ngần ấy đã thể hiện rất khác biệt nhau khi phản ứng lại sự tấn công, thâm nhập của pathogen. Điều ấy khẳng định rằng cytokinin đóng vai trò hợp nhất khá quan trọng trong phản ứng của phiên mã đối với các pathogens trong cây lúa, bao gồm cả sự kích thích hàng loạt với số lượng lớn các phân tử WRKY transcription factors.

KẾT LUẬN

Kết quả nghiên cứu này đã bắt đầu làm rõ tính chất điều tiết sự thể hiện gen khá phức tạp sau khi nhận thức được cytokinin rất quan trọng cho cây trồng và cung cấp kiến thức cần thiết để hiểu rõ tiến trình và phản ứng sinh học xảy ra bởi cytokinin của cây một lá mầm.

See https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27931185

GS. BÙI CHÍ BỬU lược dịch.

Hình. 1: Sự thể hiện gen trong cây mạ ở những nghiệm thức xử lý BA và nghiệm thức bắt chước