Biểu hiện gen CYP450 trong khoai lang (Ipomoea batatas L.) tăng cường hệ thống tự vệ
Nguồn: Xiongjian Lin, Binquan Tang, Zhenqin Li, Lei Shi, Hongbo Zhu. 2024. Genome-wide identification and expression analyses of CYP450 genes in sweet potato (Ipomoea batatas L.). BMC Genomics; 2024 Jan 13; 25(1):58. doi: 10.1186/s12864-024-09965-x.
Cytochrome P450 monooxygenases (CYP450s) có vai trò quan trọng trong nhiều phản ứng sinh hóa bao gồm sự tổng hợp các chất antioxidants, sắc tố, polymers kiến trúc, và hợp chất liên quan đến tự vệ của cây.
Khoai lang (Ipomoea batatas L.) là loài cây trồng có giá trị kinh tế, một phân tích đầy đủ về các gen CYP450 có thể cho chúng ta biết rõ hơn khái niệm về các quan hệ trong quá trình tiến hóa loài khoai lang và đặc điểm chức năng của các gen ấy.
Người ta tiến hành xác định được rất thành công và định tính được 95 gen CYP450 tự hệ gen khoai lang chia thành 5 fhọ và 31 họ phụ (subfamilies). Kết quả định vị “subcellular” theo dự đoán cho thấy: CYP450s phân bố nhiều trong màng tế bào. Vùng promoter của các gen IbCYP450 có khá nhiều cis-acting elements đa dạng liên quan đến chất điều hòa sinh trưởng thực vật và các phản ứng với stress. Bên cạnh đó, 10 motifs có tính bảo thủ (Motif1-Motif10) cũng được xác định trong họ protein IbCYP450, với 5 gen thiếu introns và chỉ có một exon. Tác giả quan sát các sự kiện tự tái bản một cách tích cực (extensive duplication) trong họ gen CYP450, họ gen này có thể giải thích cho sự phát triển của nó. Phân tích tự tái bản của gen (gene duplication) cho thấy có sự xuất hiện của 15 cặp gen với hiệu ứng “tandem repeats” (tự tái bản theo trình tự). Phân tích hệ thống tương tác gen cho thấy họ IbCYP450 có thể tương tác với nhiều gen mục tiêu và có tương tác protein-protein trong họ gen này. Yếu tố phiên mã (TFs) theo kết quả phân tích tương tác cho thấy họ IbCYP450 tương tác với nhiều TFs khác. Hơn nữa, phân tích biểu hiện gen cho thấy có sự biểu hiện từng phần rất đặc trưng của gen CYP450 trong khoai lang, cũng như phản ứng của chúng với stress phi sinh học và kích thích tố thực vật. Đáng chú ý là, kết quả qRT‒PCR cho thấy có sự tham gia của gen CYP450 trong phản ứng tự vệ chống lại stress phi sinh học của cây khoai lang.
Đây là cơ sở lý luận của nghiên cứu này để làm rõ chức năng gen CYP450 của khoai lang.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét