Nghiên cứu đặc điểm và sự biểu hiện của các gen beta-cyanoalanine synthase của cây sắn (Manihot esculenta Crantz) bằng các phương pháp tin sinh học

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Cao Phi Bằng*

Từ khóa:

-cyanoalanine synthase
cây sắn
biểu hiện gen
cấu trúc gen
cây di truyền
tin sinh học

Tóm tắt

Ở thực vật bậc cao, beta-cyanoalanine synthase (CAS) là enzyme chìa khóa trong sự giải độc HCN. Trong công trình này, chúng tôi xác định được hai gen mã hóa cho CAS trong hệ gen của cây sắn nhờ sử dụng các phương pháp tin sinh học. Các CAS của cây sắn có mức độ tương đồng cao với các CAS của một số loài thực vật đã biết. Cả hai CAS của cây sắn đều có chín intron. Các protein có khối lượng khoảng 40 kDa, có trị số pI cao, đều mang các tín hiệu khu trú ở ti thể. Các amino acid quan trọng với hoạt tính enzyme như vị trí gắn với PLP hay trung tâm phản ứng có tính bảo thủ cao ở cả hai CAS của cây sắn. Phân tích cây di truyền cho thấy các CAS của cây sắn rất gần gũi với gen tương đồng ở cây cao su. Kết quả khảo sát biểu hiện gen cho thấy cả hai gen đều biểu hiện trong mô sinh dưỡng ở điều kiện thường. Ngoài ra, gen MesCAS1 còn biểu hiện ở mô sinh dưỡng của cây được đặt trong điều kiện thiếu nước.

Tài liệu tham khảo

    [1] Ceballos H., Okogbenin E., Pérez J.C., López-Valle L.A.B., Debouck D. (2010), Cassava Root and tuber crops, Springer: 53-96.
    [2] Dorling S.J., McManus M.T. (2012), The Fate of ACC in Higher Plants Annual Plant Reviews Volume 44 (pp. 83-115): Wiley-Blackwell.
    [3] Garcia I., Castellano J.M., Vioque B., Solano R., Gotor C., Romero L.C. (2010), Mitochondrial beta-cyanoalanine synthase is essential for root hair formation in Arabidopsis thaliana, Plant Cell, 22(10), 3268-3279.
    [4] Gasteiger E., Hoogland C., Gattiker A., Wilkins M. R., Appel R.D., Bairoch A. (2005), Protein identification and analysis tools on the ExPASy server The proteomics protocols handbook (pp. 571-607): Springer.
    [5] Guo A.Y., Zhu Q.H., Chen X., Luo J.C. (2007), GSDS: a gene structure display server, Yi Chuan, 29(8), 1023-1026.
    [6] Han S., Seo Y., Kim D., Sung S.K., Kim W. (2007), Expression of MdCAS1 and MdCAS2, encoding apple β-cyanoalanine synthase homologs, is concomitantly induced during ripening and implicates MdCASs in the possible role of the cyanide detoxification in Fuji apple (Malus domestica Borkh.) fruits, Plant Cell Reports, 26(8), 1321-1331.
    [7] Hatzfeld Y., Maruyama A., Schmidt A., Noji M., Ishizawa K., Saito K. (2000), β-Cyanoalanine Synthase Is a Mitochondrial Cysteine Synthase-Like Protein in Spinach and Arabidopsis, Plant Physiology, 123(3), 1163-1172.
    [8] Katoh K., Standley D.M. (2013), MAFFT multiple sequence alignment software version 7: improvements in performance and usability, Mol Biol Evol, 30(4), 772-780.
    [9] Kelley L.A., Sternberg M.J. (2009), Protein structure prediction on the Web: a case study using the Phyre server, Nat Protoc, 4, 363-371.
    [10] Padmaja G. (1995), Cyanide detoxification in cassava for food and feed uses, Crit Rev Food Sci Nutr, 35(4), 299-339.
    [11] Prochnik S., Marri P.R., Desany B., et al. (2012), The Cassava Genome: Current Progress, Future Directions, Tropical Plant Biology, 5(1), 88-94.
    [12] Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M., Kumar S. (2011), MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods, Mol Biol Evol, 28(10), 2731-2739.
    [13] Vahala J. Ruonala, R. Keinanen, M. Tuominen H., Kangasjarvi J. (2003), Ethylene insensitivity modulates ozone-induced cell death in birch, Plant Physiol, 132(1), 185-195.
    [14] Yamaguchi Y., Nakamura T., Kusano T., Sano H. (2000), Three Arabidopsis genes encoding proteins with differential activities for cysteine synthase and beta-cyanoalanine synthase, Plant & cell physiology, 41(4), 465-476.
    [15] Yi H., Juergens M., Jez J.M. (2012), Structure of soybean beta-cyanoalanine synthase and the molecular basis for cyanide detoxification in plants, Plant Cell, 24(6), 2696-2706.
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Jul 31, 2015
Download
PDF
Cách trích dẫn
Cao Phi Bang*. “Nghiên cứu đặc điểm Và sự biểu hiện của các Gen Beta-Cyanoalanine Synthase của cây sắn (Manihot Esculenta Crantz) bằng các phương pháp Tin Sinh học ”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 7, số p.h 92, Tháng Bảy 2015, tr 76-79, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/2974.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##