SỰ TIẾN HÓA CỦA HỌ GENE AP2 VÀ PHÂN HỌ GENE DREB  Ở CÂY ARABIDOPSIS THALIANA VÀ CÂY ĐẬU TƯƠNG

Nguyễn Thu Giang; Nguyễn Hữu Quân; Nguyễn Thị Hải Yến; Chu Hoàng Mậu

doi:10.34238/tnu-jst.12362

SỰ TIẾN HÓA CỦA HỌ GENE AP2 VÀ PHÂN HỌ GENE DREB Ở CÂY ARABIDOPSIS THALIANA VÀ CÂY ĐẬU TƯƠNG

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 21/03/25 Ngày hoàn thiện: 03/04/25 Ngày đăng: 03/04/25

Các tác giả

1. Nguyễn Thu Giang, Trường Đại học Y-Dược - ĐH Thái Nguyên
2. Nguyễn Hữu Quân, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên
3. Nguyễn Thị Hải Yến, Trường Đại học Khoa học - ĐH Thái Nguyên
4. Chu Hoàng Mậu , Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên

Tóm tắt

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các nhân tố phiên mã (TF), trong đó có DREB, giữ vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh phản ứng với các stress phi sinh học, chẳng hạn như hạn, muối. Vì vậy, mục tiêu của nghiên cứu này là sàng lọc và phân tích đặc điểm của nhóm gene DREB của cây A. thaliana và cây đậu tương dựa trên dữ liệu gene AP2 và DREB trên GenBank bằng phương pháp phân tích sự tiến hóa phân tử sử dụng công cụ Tin sinh học. Kết quả đã xác định được 18 gene DREB có vị trí trên 17 nhiễm sắc thể của đậu tương và 12 gene DREB trên 5 nhiễm sắc thể của cây A. thaliana. Cây phát sinh chủng loại đã thể hiện sự tiến hóa phân tử của họ gene AP2, phân họ gene DREB và miền AP2 trong protein DREB ở cây đậu tương và cây A. thaliana. Sự tiến hóa của họ gene AP2 hình thành 4 nhóm đơn ngành và 1 nhóm cận đơn ngành. Phân họ DREB đã hình thành 5 nhóm đơn ngành và 3 nhóm cận đơn ngành. Trình tự amino axit của miền AP2 trong protein DREB phân bố trong 16 nhóm, trong đó có 9 nhóm đơn ngành và 7 nhóm cận đơn ngành. Đáng chú ý là các nhóm đơn ngành có số lượng trình tự ít, dao động từ 2-8 trình tự; các nhóm cận đơn ngành có số lượng trình tự nhiều (4-28 trình tự). Kết quả của nghiên cứu là cơ sở cho việc lựa chọn và phân tích chức năng gene DREB phục vụ cải thiện khả năng chống chịu các yếu tố bất lợi của cây trồng bằng công nghệ gene.

Từ khóa

Họ gene AP2; Miền AP2; A. thaliana thaliana; Phân họ gene DREB; Đậu tương

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] K. Feng, X. L. Hou, G. M. Xing, J. X. Liu, A. Q. Duan, Z. S. Xu, and A. S. Xiong, “Advances in AP2/ERF super-family transcription factors in plant,” Critical Reviews in Biotechnology, vol. 40, no. 6, pp. 750-776, 2020.

[2] Q. Liu, M. Kasuga, Y. Sakuma, H. Abe, S. Miura, K. Yamaguchi-Shinozaki, and K. Shinozaki, “Two transcription factors, DREB1 and DREB2, with an EREBP/AP2 DNA binding domain separate two cellular signal transduction pathways in drought-and low-temperature-responsive gene expression, respectively, in A. thaliana,” The Plant Cell, vol. 10, no. 8, pp. 1391-1406, 1998.

[3] T. Nakano, K. Suzuki, T. Fujimura, and H. Shinshi, “Genome-wide analysis of the ERF gene family in A. thaliana and rice,” Plant Physiology, vol. 140, no. 2, pp. 411-432, 1998.

[4] P. K. Agarwal, K. Gupta, S. Lopato, and P. Agarwal, “Dehydration responsive element binding transcription factors and their applications for the engineering of stress tolerance,” Journal of Experimental Botany, vol. 68, no. 9, pp. 2135-2148, 2017.

[5] X. P. Li, A. G. Tian, G. Z. Luo, Z. Z. Gong, J. S. Zhang, and S. Y. Chen, “Soybean DRE-binding transcription factors that are responsive to abiotic stresses,” Theoretical and Applied Genetics, vol. 110, pp. 1355-1362, 2005.

[6] Y. Sakuma, Q. Liu, J. G. Dubouzet, H. Abe, K. Shinozaki, and K. Yamaguchi-Shinozaki, “DNA-binding specificity of the ERF/AP2 domain of A. thaliana DREBs, transcription factors involved in dehydration-and cold-inducible gene expression,” Biochemical and Biophysical Research Communications, vol. 290, no. 3, pp. 998-1009, 2002.

[7] Y. Sakuma, K. Maruyama, Y. Osakabe, F. Qin, M. Seki, K. Shinozaki, and K. Yamaguchi-Shinozaki, “Functional analysis of an A. thaliana transcription factor, DREB2A, involved in drought-responsive gene expression,” The Plant Cell, vol. 18, no. 5, pp. 1292-1309, 2006.

[8] T. H. Phang, G. Shao, and H. M. Lam, “Salt tolerance in soybean,” Journal of Integrative Plant Biology, vol. 50, no. 10, pp. 1196-1212, 2008.

[9] Y. Zhou, W. Zhou, H. Liu, P. Liu, and Z. Li, “Genome‐wide analysis of the soybean DREB gene family: Identification, genomic organization and expression profiles in response to drought stress,” Plant Breeding, vol. 139, no. 6, pp. 1158-1167, 2020.

[10] NCBI, “AP2 in Glycine max,” Gene [Online]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/?term=AP2+in+Glycine+max. [Accessed Feb. 20, 2025].

[11] NCBI, “Glycine max gene for dehydration-responsive element-binding protein,” Gene [Online]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/?term=Glycine+max+gene+for+dehydration responsive+element-binding+protein. [Accessed Feb. 20, 2025].

[12] NCBI, GenBank [Online]. Available: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore. [Accessed Feb. 20, 2025].

[13] K. Tamura, G. Stecher, and S. Kumar, “MEGA11: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 11,” Mol. Biol. Evol., vol. 38, pp. 3022-3027, 2021.

[14] K. Tamura and M. Nei, “Estimation of the number of nucleotide substitutions in the control region of mitochondrial DNA in humans and chimpanzees,” Mol. Biol. Evol., vol. 10, pp. 512-526, 1997.

[15] J. Felsenstein, “Confidence limits on phylogenies: an approach using the bootstrap,” Evolution, vol. 39, pp. 783-791, 1985.

[16] Q. H. Nguyen, L. T. K. Vu, L. T. N. Nguyen, N. T. T Pham, Y. T. H. Nguyen, S. V. Le, and M. H. Chu, “Overexpression of the GmDREB6 gene enhances proline accumulation and salt tolerance in genetically modified soybean plants,” Sci. Rep., vol. 9, 2019, doi: 10.1038/s41598-019-55895-0.

[17] T. Q. Tu, P. Vaciaxa, T. T. M. Lo, N. H. Nguyen, N. T. T. Pham, Q. H. Nguyen, P. T. Do, L. T. N. Nguyen, Y. T. H. Nguyen, and M. H. Chu, “GmDREB6, a soybean transcription factor, notably affects the transcription of the NtP5CS and NtCLC genes in transgenic tobacco under salt stress conditions,” Saudi J. Biol. Sci., vol. 28, no. 12, pp. 7175-7181, 2021, doi: 10.1016/j.sjbs.2021.08.018.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.12362

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ