Nghiên cứu [ Đăng ngày (05/10/2022) ]
Nghiên cứu chức năng của Botrytis Susceptible1 Interactor (BOI) trong điều khiển sự ra hoa ở cây Arabidopsis
Nghiên cứu được thực hiện bởi tác giá Nguyễn Thị Khoa thuộc Viên Kỹ thuật Công nghệ cao, trường Đại học Nguyễn Tất Thành nhằm chứng minh được tương tác của BOI (Botrytis Susceptible1 Interactor) và HDA6 – một protein thành phần trong HDAC, trên nấm men và trên in vitro, góp phần làm tăng sự hiểu biết về cơ chế BOI điều khiển sự ra hoa ở cây Arabidopsis.

Ra hoa là quá trình phát triển từ giai đoạn sinh dưỡng lên giai đoạn sinh sản phức tạp nhưng rất quan trọng ở cây. Vì vậy, cơ chế và các nhân tố điều khiển sự ra hoa đã được nghiên cứu từ rất lâu ở cả cây trồng và cây mô hình. Trên cây mô hình Arabidopsis thaliana, để tạo chồi hoa, cây cần tổng hợp yếu tố quyết định sự ra hoa (florigen) Flowering Locus T (FT). Tất cả các nhân tố bên ngoài và bên trong như chu kì ngày đêm, nhiệt độ thấp kéo dài, chất kích thích sinh trưởng, nhân tố già hóa và nhân tố tự sinh đều ảnh hưởng tới sự ra hoa thông qua sự biểu hiện của gen FT.

Trong con đường ra hoa nhờ chu kì ngày đêm, những cây ngày dài như Arabidopsis sẽ tích lũy nhân tố phiên mã (transcription factor) có tên gọi Constans (CO) ở cuối chu kì ngày để tăng sự biểu hiện của gen FT, do đó kích thích sự ra hoa. Phức hệ histone deacetylase (HDAC) tham gia vào quá trình điều khiển sự ra hoa bằng cách ức chế sự phiên mã của gen FT. Phức hệ này loại bỏ gốc acetyl trên phân tử histone bao quanh DNA, do đó ảnh hưởng tới cấu trúc nhiễm sắc chất (chromatin) và sự biểu hiện của gen. Ngoài ra, HDAC cũng ảnh hưởng tới khả năng bám của CO vào promoter của gen FT nhưng không tương tác trực tiếp với nhân tố phiên mã này.

Kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy cả BOI và HDAC đều ức chế sự phiên mã của gen FT và có mối tương tác với CO. Tác giả nghiên cứu giả định rằng BOI có thể ức chế FT bằng cách tương tác với HDAC. Để chứng minh cho giả thuyết này, tác giả đã tiến hành nghiên cứu tương tác giữa BOI và HDA6, một enzyme cấy trúc của HDAC, bằng phương pháp lai đôi trên nấm men và phương pháp tương tác protein in vitro.

Trên môi trường chọn lọc chỉ chứa tryptophan và leucine (SD-2), tất cả tế bào nấm men đều phát triển tốt. Điều này chứng tỏ các tổ hợp pGBKM/pGADM, BOI-pGBKM/pGADM, pGBKM/HDA6-pGADM, BOI-pGBKM/HDA6-pGADM đã được biến  nạp thành công vào tế bào nấm men. Tuy nhiên, chỉ có tế bào nấm men chứa tổ hợp BOI-pGBKM/HDA6-pGADM phát triển trên môi trường chọn lọc không tryptophan, leucine, adenine và histidine (SD-4). Kết quả này cho thấy BOI tương tác trực tiếp với HDA6 khiến cho các gen chỉ thị tổng hợp adenine và histidine được biểu hiện.


Hình 2. Tương tác của BOI và HDA6 in vitro.

Với phương pháp tương tác protein trên in vitro, resin chứa protein tái tổ hợp GST hoặc GST-HDA6 biểu hiện trên E. coli được sử dụng làm giá thể để bắt giữ protein BOI-FLAG hoặc GFP-FLAG từ cây Arabidopsischuyển gen nếu có tương tác xảy ra. Hình ảnh Western Blot cho thấy cả BOI-FLAG và GFP-FLAG đều không được phát hiện trên resin có chứa GST. Điều này cho thấy BOI-FLAG và GFP-FLAG không tương tác in vitro với GST. Bên cạnh đó, chỉ có BOI-FLAG được phát hiện trên resin có chứa GST-HDA6 chứng tỏ BOI-FLAG mà không phải GFP-FLAG tương tác in vitroGST-HAD6 (Hình 2). Kết quả này chứng minh tương tác trực tiếp của BOI với HDA6 in vitro.

Như vậy, BOI có thể tương tác với HDA6 trên cả nấm men và in vitro, gợi ý cơ chế BOI ức chế sự biểu hiện của gen FT thông qua HDAC.

Đây là kết quả bước đầu về tương tác trực tiếp giữa BOI và HDA6, cần có nghiên cứu sâu hơn về tương tác in vivo trên cây Arabidopsis để tái khẳng định các kết quả thu được trên nấm men và trên in vitro. Đồng thời ảnh hưởng của BOI trong điều khiển lượng acetyl hóa trên phân tử histone bao quanh gen FT cũng cần được đánh giá để chứng minh mối quan hệ tương tác giữa BOI và HDAC. 

ttmphuong
Theo Tạp chí Khoa học và Công nghệ, số 15. Đại học Nguyễn Tất Thành
In bài viết  
Bookmark
Ý kiến của bạn

Nghiên cứu mới  
 
Lúa ST25 thích nghi hiệu quả trên đồng đất Tây Nguyên
Lúa ST25 nổi tiếng với vùng lúa - tôm ở Bán đảo Cà Mau, nay lên Tây Nguyên chứng minh khả năng thích nghi, hiệu quả khi trở thành gạo sạch hữu cơ. Một nhà đầu tư nông nghiệp từ Hậu Giang cũ (nay là TP Cần Thơ) lên Đắk Lắk khẳng định sau trải nghiệm qua 4 vụ lúa.


 
Sáng kiến mới  
 
 

CASTI TiVi




© Copyright 2020 Trung tâm Khởi nghiệp và Đổi mới sáng tạo - Sở Khoa học và Công nghệ TP. Cần Thơ
Địa chỉ: 118/3 Trần Phú - Phường Cái Khế - thành phố Cần Thơ
Giấy phép số: 05/ GP-TTĐT, do Sở Thông tin và Truyền Thông thành phố Cần Thơ cấp ngày 23/5/2017
Trưởng Ban biên tập: Ông Vũ Minh Hải - Giám Đốc Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Ghi rõ nguồn www.trithuckhoahoc.vn khi bạn sử dụng lại thông tin từ website này
-->