Yếu tố nhân Y (Nuclear factor Y, NF-Y) được biết đến là một nhóm nhân tố phiên mã phổ biến ở hầu hết sinh vật nhân chuẩn. Cấu trúc từ 3 tiểu phần riêng biệt, NF-YA, NF-YB và NF-YC, nhân tố NF-Y đã được chứng minh có thể tham gia vào rất nhiều quá trình sinh học trong tế bào, đặc biệt là liên quan đến cơ chế đáp ứng với điều kiện ngoại cảnh bất lợi ở thực vật (Laloum et al., 2013). Vì vậy, nhân tố NF-Y và 3 tiểu phần của NF-Y được quan tâm và nghiên cứu trên các đối tượng cây trồng khác nhau, nhằm làm sáng tỏ về cơ chế chống chịu điều kiện bất lợi ở thực vật (Laloum et al., 2013). Trong nghiên cứu trước đây, 6 gen mã hóa cho tiểu phần NF-YA đã được xác định ở hệ gen của cam ngọt ‘Valencia’ (Citrus sinensis)(Chu Đức Hà và ctv., 2016). Phân tích cấu trúc gen và đặc tính protein cho thấy NF-YA ở cam ngọt rất bảo thủ trong quá tr ình tiến hóa. Điều này đặt ra câu hỏi về cơ chế hình thành họ đa gen CsNF-YA diễn ra như thế nào? So sánh với các đối tượng cây trồng khác, họ gen NF-YA đã được lặp ở cam ngọt ra sao? Hơn nữa, quá trình tiến hóa đã thúc đẩy sự nhân rộng của các gen mã hóa tiểu phần NF-YA ở cam ngọt ra sao? Để giải đáp cho những nghi vấn trên, trong nghiên cứu này, trình tự gen của họ CsNF-YA đã được thu thập để phân tích sự kiện lặp gen. Sau đó, một số công cụ tin sinh học được sử dụng để dự đoán cơ chế tiến hóa của họ gen mã hóa tiểu phần NF-YA ở cam ngọt. Cuối cùng, trình tự axit amin của họ NF-YA được sử dụng để phân tích miền tương đồng. Kết quả của nghiên cứu này đã cung cấp những hiểu biết cơ bản về cơ chế tiến hóa của họ gen NF-YA ở cam ngọt, từ đó có thể gợi ý về vai trò của NF-YA liên quan đến tính chống chịu trên đối tượng cây ăn quả này.
Vật liệu nghiên cứu hệ gen và hệ protein của cam ngọt, loài mô hình ‘Valencia’ (Xu et al., 2013) được mô tả trên công cụ Phytozome (Goodstein et al., 2012). Trình tự gen (nucleotit) và protein (axit amin) của 6 thành viên trong họ NF-YA ở cam ngọt (định dạng .fasta) được thu thập từ nghiên cứu trước đây (Chu Đức Hà và ctv.,2016). Nghiên cứu đươc tiếm hành từ tháng 1 đến tháng 9/2017 tại bộ môn Sinh học phân tử - Viện Di truyền nông nghiệp.
Nghiên cứu đã xác định được 1 cặp gen lặp, CsNF-YA3 và CsNF-YA6 trong họ gen mã hóa tiểu phần NF-YA ở cam ngọt. Hiện tượng lặp gen trên các nhiễm sắc thể khác nhau có thể giải thích được cho cơ chế nhân rộng của họ gen CsNF-YA ở cam ngọt. Giá trị Ka/Ks của cặp gen lặp ở họ CsNF-YA nhỏ hơn 1 chứng tỏ chọn lọc tự nhiên đã bảo tồn cấu trúc của 2 gen lặp. Thời điểm xảy ra sự kiện lặp gen được ước tính khoảng 54,75 triệu năm trước cho thấy chúng đã được duy trì chức năng quan trọng trong suốt quá trình tiến hóa.Đã xác định được 1 đoạn tương đồng chung nằm trong vùng chức năng của họ NF-YA ở thực vật. Bốn đoạn tương đồng còn lại được dự đoán có thể là vùng trình tự đặc trưng cho họ NF-YA ở cam ngọt. |