Dung hợp các gen liên quan đến miễn dịch trong thực vật

Nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học của TGAC (The Genome Analysis Centre) và TSL (The Sainsbury Laboratory) nhằm tìm kiếm các gen liên quan đến miễn dịch trong thực vật hiển hoa để xây dựng các bẩy phân tử (molecular ‘traps’) mà thực vật sử dụng nhằm phát hiện những pathogens gây hại chúng.

TV GM

Một tập họp các phân tử receptor trong hệ miễn dịch thực vật đã được người ta phân lập có tính chất thông tin rất cao về tính kháng bệnh của cây trồng. Phân tử receptor NLR (Nucleotide-binding Leucine-Rich Repeat) có những domains có tính chất hợp nhất một cách tăng cường thêm. Những domains ấy hoạt động như một bẩy sinh học (baits) đối với pathogen. Chúng được tìm thấy trong cây lúa và cây Arabidopsis. Chúng biểu hiện trong thí nghiệm như những gen kháng bệnh. Dr. Ksenia Krasileva thuộc TGAC và đồng nghiệp của cô tại TSL là Giáo Sư Jonathan Jones, Dr. Panagiotis Sarris đã tìm thấy những gen này thông qua nhiều loài thực vật, có trong danh mục các cây trồng chính của Anh Quốc đó là: luúa mì, khoai tây và cải mù tạt. Nhóm nghiên cứu này đã scan 40 trình tự bô genome của cây trồng, bao gồm 19 loài thực vật với đầy đủ nội dung của phổ phân tử (full spectrum) NLRs được hợp nhất thành những protein khác của cây.

Nhóm nghiên cứu đã đánh giá tính chất đa dạng của những hình thức hợp nhất ấy đối với các domain (potential sensor domains) trong ngành thực vật hiển hoa, và phân tích bổ sung bằng phương pháp thủ công trên cây lúa mì và cây cải (brassicas) minh chứng rằng có một subset của những mô hình hợp nhất (fusions) hiển thị trong loài hoang dại và giống cây trồng.

“Khám phá khoa học mang tính chất đột phá ấy trong cuộc chiến thuộc quá trình tiến hóa giữa cây và pathogen chỉ ra rằng những receptor liên quan đến miễn dịch thực vật mang thêm những protein mới được hình thành, mà những protein như vậy cho phép chúng phát hiện ra các pathogens và kích hoạt hệ thống tự vệ hiệu quả hơn. Nghiên cứu còn khẳng định có một lượng rất lớn các domain mang tính chất thừa thãi (extraneous).

Kết quả nghiên cứu này có thể giúp chúng ta có được một cách nhìn mới tốt hơn về chiến lược gây độc tính của những vi khuẩn có hại, chúng đã sử dụng chiến lược ấy gây trầm trọng thêm sự nhiễm bệnh, Dr. Sarris, tác giả chính của nghiên cứu này đã nói .

Xem thêm chi tiết tại TGAC website.