NGHIÊN CỨU TĂNG CƯỜNG BIỂU HIỆN CỦA MIRACULIN  TRONG CÂY CÀ CHUA VIỆT NAM

La Việt Hồng; Bùi Phương Thảo; Phạm Bích Ngọc; Chu Hoàng Hà

doi:10.34238/tnu-jst.4923

NGHIÊN CỨU TĂNG CƯỜNG BIỂU HIỆN CỦA MIRACULIN TRONG CÂY CÀ CHUA VIỆT NAM

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 25/08/21 Ngày hoàn thiện: 30/10/21 Ngày đăng: 30/10/21

Các tác giả

1. La Việt Hồng , Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
2. Bùi Phương Thảo, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
3. Phạm Bích Ngọc, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
4. Chu Hoàng Hà, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Tóm tắt

Miraculin là một protein tự nhiên có khả năng chuyển vị chua thành vị ngọt mặc dù đặc tính của nó không ngọt. Trong nghiên cứu này, mã di truyền của miraculin được tối ưu. Ngoài ra, nhằm tăng cường sự biểu hiện của miraculin trong cây cà chua chuyển gen, promoter E8 đặc hiệu ở quả từ cây cà chua và terminator HSP từ cây A.thaliana cũng được sử dụng để điều khiển hoạt động của gen miraculin tổng hợp. Kết quả phân tích bằng PCR cho thấy có 16 dòng cà chua mang cấu trúc E8-pro:Mir:HSP-ter và 11 dòng cà chua được chuyển cấu trúc 35S-pro:Mir:NOS-ter, hiệu suất chuyển gen tương ứng là 42,11% và 52,38%. Trong số đó, năm dòng mang bản đơn copy của gen chuyển (T.E8.4, T.E8.7, T.E8.8, T.35S.2, T.35S8. Hàm lượng ở quả của các dòng được chuyển promoter biểu hiện đặc hiệu E8 và terminator HSP 18.2 đều cao hơn so với hàm lượng miraculin ở các dòng được chuyển promoter 35S và terminator NOS. Hàm lượng miraculin tái tổ hợp cao nhất ở dòng T.E8.8, đạt 118,0 ng/µg protein tan tổng số (tương đương 11,8% protein tan tổng số), cao hơn 4 lần so với các dòng T.35S.2, T.35S8.

Từ khóa

Giống; Biểu hiện; Tăng cường; Miraculin; Promoter; Tái tổ hợp

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] S. Theerasilp and Y. Kurihara, "Complete purification and charac- terization of the taste-modifying protein, miraculin, from miracle fruit," J Biol Chem, vol. 263, pp. 11536-11539, 1988.

[2] R. Kant, "Sweet proteins-potential replacement for artificial low calorie sweeteners," Nutr J, vol. 4, p. 5, 2005.

[3] H. -J. Sun, M. Cui, B. Ma, and H. Ezura, "Functional expression of the taste-modifying protein, miraculin, in transgenic lettuce," FEBS Lett, vol. 580, pp. 620-626, 2006a.

[4] Y. Kurihara and S. Nirasawa, "Structures and activities of sweetness- inducing substances (miraculin, curculin, strogin) and the heat- stable sweet protein, mabinlin," FFI J Jpn, vol. 174, pp. 67-74, 1997.

[5] T. Matsuyama, M. Satoh, R. Nakata, T. Aoyama, and H. Inoue, "Functional expression of miraculin, a taste-modifying protein in Escherichia coli," J Biochem, vol. 145, pp. 445-450, 2009.

[6] K. Ito, T. Asakura, Y. Morita, K. Nakajima, A. Koizumi, and A. Shimizu-Ibuka, "Microbial production of sensory-active miraculin," Biochem Biophys Res Commun, vol. 360, pp. 407-411, 2007.

[7] K. Ito, T. Sugawara, A. Koizumi, K. Nakajima, A. Shimizu-Ibuka, and M. Shiroishi, "Bulky high-mannose-type N-glycan blocks the taste-modifying activity of miraculin," Biochim Biophys Acta, vol. 1800, pp. 986-992, 2010.

[8] T. Sugaya, M. Yano, H. -J. Sun, T. Hirai, and H. Ezura, "Transgenic strawberry expressing a taste-modifying protein, miraculin," Plant Biotechnol J, vol. 25, pp. 329-333, 2008.

[9] M. Yano, T. Hirai, K. Kato, K. Hiwasa-Tanase, N. Fukuda, and H. Ezura, "Tomato is a suitable material for producing recombinant miraculin protein in genetically stable manner," Plant Sci, vol. 178, pp. 469-473, 2010.

[10] H. -J. Sun, S. Uchii, S. Watanabe, and H. Ezura, "A highly efficient transformation protocol for Micro-Tom, a model cultivar for tomato functional genomics," Plant Cell Physiol, vol. 47, pp. 426-431, 2006b.

[11] S. Streatﬁeld, "Approaches to achieve high-level heterologous protein production in plants," Plant Biotechnol J, vol. 5, pp. 2-15, 2007.

[12] P. Desai, N. Shrivastava, and H. Padh, "Production of heterologous proteins in plants: strategies for optimal expression," Biotechnol Adv, vol. 28, pp. 427-435, 2010.

[13] Y. Nakamura, T. Gojobori, and T. Ikemura, "Codon usage tabulated from the international DNA sequence databases: status for the year 2000," Nucl. Acids Res, vol. 28, p. 292, 2000. [Online]. Available: http://www.kazusa.or.jp/codon/index.html. [Accessed Dec. 26, 2012].

[14] X. D. Do, H. H. Chu, and T. B. Le, "Research on regeneration process and gene transfer system for some tomato varieties (Lycopersicon esculentum L.) of Vietnam," Vietnam Journal of Biotechnology, vol. 5, pp. 217-223, 2007.

[15] V. M. Chu, Informatics in biotechnology. Hanoi: Vietnam Education Publishing House, 2010.

[16] K. Hiwasa-Tanase, M. Nyarubona, T. Hirai, K. Kato, T. Ichikawa, and H. Ezura, "High-level accumulation of recombinant miraculin protein in transgenic tomatoes expressing a synthetic miraculin gene with optimized codon usage terminated by the native miraculin terminator," Plant Cell Rep, vol. 30, pp. 113-124, 2011.

[17] T. B. Le, V. C. Phan, V. H. Nong, N. H. Truong, Q. H. Le, Application of molecular techniques in the study of biological resources in Vietnam. Hanoi: Science and Technology Publishing House, 2003.

[18] P. Meyer, "Repeat-induced gene silencing: common mechanisms in plants and fungi," Biol Chem Hoppe Seyler, vol. 377, pp. 87-95, 1996b.

[19] Y. Kim, T. Hirai, K. Kato, K. Hiwasa-Tanase, and H. Ezura, "Gene dosage and genetic background affect miraculin accumulation in transgenic tomato fruits," Plant Biotechnol, vol. 27, pp. 333-338, 2010a.

[20] Y. Kim, K. Kato, T. Hirai, K. Hiwasa-Tanase, and H. Ezura, "Spatial and developmental profiling of miraculin accumulation in transgenic tomato fruits expressing the miraculin gene constitutively," J Agric Food Chem, vol. 58, pp. 282-286, 2010b.

[21] T. Hirai, N. Kurokawa, N. Duhita, K. Hiwasa-Tanase, K. Kato, and H. Ezura, "The HSP terminator of Arabidopsis thaliana induces extremely high-level accumulation of miraculin protein in transgenic tomato," J Agric Food Chem, vol. 59, pp. 9942-9949, 2011b.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.4923

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ