Phân tích gene mang trình tự intron trong bộ gene lục lạp và trình tự bảo tồn tại vị trí “cắt và dán” giữa exon-intron ở thực vật một lá mầm và hai lá mầm

Tóm tắt

Cơ chế điều hòa loại bỏ intron để tạo mRNA trưởng thành ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và khả năng đáp ứng với môi trường bất lợi của thực vật được nghiên cứu ngày càng tăng, tuy vậy, việc xác định gene chứa intron và trình tự tại vị trí “cắt dán” của exon-intron còn hạn chế. Trong nghiên cứu này, bộ gene lục lạp của 4 loài thực vật 2 lá mầm (Arabidopsis thaliana, Coffea arabica, Nicotiana tabacum, and Panax schinseng) và 4 loài thực vật 1 lá mầm (Musa acuminata, Oryza sativa, Triticum aestivum, and Zea mays) được chọn lọc để phân tích, kết quả cho thấy có tổng số 6 tRNA gene (trnA, trnG, trnI, trnK, trnL, and trnV) và 10-12 mRNA gene mang trình tự intron (atpF, rpl2, rpl16, rps16, ndhA, ndhB, petB, petD, rpoC1, rps12, ycf3, and clpP). Đặc biệt, rpoC1 và clpP mang trình tự intron ở thực vật 2 lá mầm, trong khi thực vật 1 lá mầm, trình tự này được loại bỏ trong quá trình tiến hóa ngoại trừ loài M. acuminate. Phân tích trình tự “cắt-dán” của exon-intron tại vị trí 5’, 3’ và điểm nhánh (branch-point) cho thấy trình tự được bảo tồn giữa các gene và giữa thực vật 1 lá mầm và 2 lá mầm. Hơn nữa, trình tự cắt tại vị trí 5’ và 3’ giống với trình tự U12 intron, nhưng điểm nhánh lại giống với trình tự U2 intron trong bộ gene nhân tế bào. Từ những kết quả trên cho thấy chỉ có một số lượng nhỏ gene chứa intron trong lục lạp và trình tự “cắt-dán” được bảo tồn, do đó quá trình điều hòa loại bỏ intron để hình thành RNA trưởng thành là rất quan trọng trong quá trình hoạt động và thực hiên chức năng của lục lạp đối với cả thực vật 1 lá mầm và 2 lá mầm.