RNA trong sự phát triển của thực vật

Các nhà nghiên cứu sinh vật học tại viện lúa gạo (Rice), MIT nhận thấy microRNA đóng vai trò thiết yếu trong biểu hiện gen. Được phát hiện lần đầu tiên từ những năm trước, các khoa học gia trên thế giới đang chạy đua trong việc tìm kiếm và nghiên cứu microRNA- đoạn RNA nhỏ điều hoà biểu hiện gen ở động và thực vật.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
RNA trong sự phát triển của thực vậtVai trò mới của tiny RNA trong sự phát triển củathực vậtCác nhà nghiên cứu sinh vật học tại viện lúa gạo(Rice), MIT nhận thấy microRNA đóng vai tròthiết yếu trong biểu hiện gen. Được phát hiện lầnđầu tiên từ những năm trước, các khoa học giatrên thế giới đang chạy đua trong việc tìm kiếm vànghiên cứu microRNA- đoạn RNA nhỏ điều hoàbiểu hiện gen ở động và thực vật.Người ta tin rằng cóhàng trăm microRNAtồn tại trong mỗi loàiđộng, thực vật, nhưng rấtít chức năng của chúngđược biết đến.Theo nghiên cứu mớiđây của các nhà sinh vậthọc thuộc RiceUniversity và Whitehead (Ảnh: sciencedaily)Institute for BiomedicalResearch tại viện công nghệ Massachusetts, mộttrong những nhóm đầu tiên khám phá ra microRNA ởthực vật, thì RNA này, gọi là miR164, đóng vai tròsống còn trong sự phát triển trọn vẹn của hoa, lá và của Arabidopsis.thânChúng tôi đã biết gen miR164 có trong một số thựcvật có hoa khác và trong lúa. Gen này được bảo tồntrong suốt quá trình trên 250 triệu năm tiến hoá.”Bonnie Bartel, phó giáo sư sinh hoá và sinh học tếbào tại Rice, đồng tác giả nghiên cứu đã phát phátbiểu. “Nghiên cứu của chúng tôi đã khám phá rarằng đoạn RNA nhỏ này là thành phần điều hoà thiếtyếu của chu trình phân tử (molecular circuitry) điềukhiển sự phát triển của các cơ quan cơ bản của thựcvật”.Nghiên cứu gồm các thí nghiệm trên ba dòngArabidopsis: một bình thường (hay dòng hoang dại)và hai dòng đột biến tạo ra trong phòng thí nghiệm.Với dòng đột biến thứ nhất, miR164 được “siêu biểuhiện” hay được tạo ra với số lượng lớn hơn nhiều sovới thông thường. Ở dòng đột biết thứ hai, gen đíchmiR164 là thể kháng lại sự điều hoà bởi miR164, chophép các nhà nghiên cứu quan sát kết quả khi không điều hoàcó quá trình miR164.Các nhà nghiên cứu nhận thấy trong cả hai trườnghợp lá và hoa phát triển không bình thường. Khi mấtsự điều hoà miR164 của gen đích, các cơ quan thựcvật được tạo ra với số lượng bất bình thường. Ví dụ,có thể có quá nhiều hay quá ít cánh hoa, lớp vỏ baoquanh giống như vỏ trấu bảo vệ hoa khi nở. Khi cóquá nhiều miR164, các cơ quan bị dung hợp lại vớinhau. Cánh hoa không phân tách hoàn toàn, ví dụ, nhịhoa phát triển cùng với nhau thành một khối.RNA là chất biên dịch mã di truyền của DNA thànhprotein. Về mặt cấu trúc, RNA là một chuỗi các phântử phosphate, đường và nucleotide. Dạng phổ biếnnhất của RNA, mRNA chứa hàng ngàn nucleotide vàlà sơ đồ kế hoạch di truyền được tế bào sử dụng đểkết hợp axit amin vào protein.MicroRNA nhỏ hơn, chỉ dài khoảng 20 nucleotide.Tất cả các microRNA “điều hoà giảm” quá trình tạora các protein nhất định bằng sự gây rối mRNA theomột số cách.Một trong các điều huyền bí là tại sao microRNAđược bảo tồn quá lâu trong quá trình tiến hoá nhưvậy. Chúng được cho là có từ trước khi động vật vàthực vật tách thành hai con đường tiến hoá riêng biệt.Bằng cách nghiên cứu chức năng của các loạimicroRNA đặc biệt, các khoa học gia hy vọng có thểtrả lời những câu hỏi cơ bản là chúng tiến hoá nhưthế nào và tại sao, cũng như đạt được những kiếnthức nhất định có thể sử dụng trong một số công nghệ nghiệp và học mới.nông yArabidopsis, mẫu di truyền phổ quát, một trong cácloài thực vật được nghiên cứu nhiều nhất, là thực vậtđầu tiên ở đó khám phá ra microRNA và gần 100microRNA đã được xác định trong các loài này.Nghiên cứu nhận được sự ủng hộ của Viện Y tế quốcgia, quỹ từ thiện G. Harold and Leila Y. Mathers, quỹtài trợ Robert A. Welch Foundation, và tập đoànAlexander and Margaret Stewart. Đồng tác giả làDavid Bartel, phó giáo sư sinh học tại WhiteheadInstitute và MIT; Allison Mallory, nghiên cứu viênsau tiến sỹ tại Whitehead; và Diana Dugas, nghiêncứu sinh tại Rice.Nguyễn Xuân HưngTheo Rice University, Sinh học Việt Nam