Họ gen GRAS trong cây sắn (Manihot esculenta)

 Họ gen GRAS trong cây sắn (Manihot esculenta)

Nguồn: Zhongying Shan, Xinglu Luo, Meiyan Wu, Limei Wei, Zhupeng Fan, Yanmei Zhu. 2020. Genome-wide Identification and Expression of GRAS Gene Family Members in Cassava. BMC Plant Biol. 2020 Jan 29;20(1):46.  doi: 10.1186/s12870-020-2242-8.

 

Sắn là loài cây trồng chống chịu tốt với nhiều loại hình stress phi sinh học, ví dụ khô hạn; tuy nhiên, cơ chế tính chống chịu ấy vẫn chưa được hiểu biết cặn kẽ. Họ gen GRAS là một họ rất lớn, mã hóa những yếu tố phiên mã (transcription factors: TFs) bao gồm điều tiết sự tăng trưởng, phát triển, và phản ứng với stress của cây sắn. Hiện nay, protein đóng vai trò yếu tố phiên mã GRAS chưa được nghiên cứu có hệ thống trong cây sắn – một trong 6 loài cây trồng quan trọng nhất trên thế giới. Có 77 gen MeGRAS được người ta phân lập từ hệ gen cây sắn, được tư liệu hóa trong cơ sở dữ liệu quốc tế. Phân tích di truyền huyết thống, người ta thấy rằng những protein được mã hóa MeGRAS có thể được chia thành 14 họ phụ (subfamily). Kiến trúc gen và thành phần của protein motifs (kiến trúc bậc hai) mang tính bảo thủ rất cao, trong cùng một họ phụ. Các sự kiện tự tái bản (duplication), nhất là tự tái bản của đoạn phân tử nhỏ (segmental duplication), đã được xác định, nhưng có một driving force chủ yếu đối với sự phát triển họ gen GRAS ở hệ gen cây sắn. Phân tích ở kỹ thuật nâng cao cho thấy các gen MeGRAS biểu thị những phổ gen giống nhau, hoặc khác nhau, trong những mô của những giống sắn khác nhau. Hơn nữa, kết quả phân tích qRT-PCR cho thấy: có những biểu hiện từng phần, khá rõ của các gen MeGRAS khi phản ứng với stress phi sinh học (như khô hạn, mặn, lạnh và H₂O₂). Kết quả cho thấy rằng: những gen này là gen đa chức năng. Đây là nghiên cứu đầu tiên về họ gen GRAS trên hệ gen cây sắn. Cơ sở dữ liệu này sẽ giúp người ta mở rộng kiến thức hơn ở mức độ phân tử và ảnh hưởng của các gen GRAS. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần xác định các phản ứng với nhiều điều kiện ngoại cảnh khác nhau, cung cấp sự hiểu biết đầy đủ về chức năng của họ gen GRAS. Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31996133/