1 5AZAA004 DT DT-KuA-3 pCambia SeqF 3 38 2 5AZAA005 DT DT-KuA-3 pCambia SeqR 77
3.3.1. Tổ chức bộ gene
KuMV là một begomovirus có bộ gene kép (bipartite) gồm 2 phân tử genome là DNA-A và DNA-B, tương tự như các virus thuộc chi Begomovirus, nhóm Cựu thế giới. Tổ chức bộ gene của 5 mẫu virus được phân tích bằng chương trình Vector NTI và được trình bày ở Bảng 3.3, Bảng 3.4 và Hình 3.8 .
1) DNA-A
Toàn bộ phân tử DNA-A của 5 mẫu KuMV có cùng kích thước 2731 bp. Sử dụng phần mềm Vector NTI để tìm kiếm các ORF trên cả 5 phân tử DNA-A, chúng tôi thấy trên mỗi phân tử có rất nhiều ORF khác nhau xắp xếp trên cả 2 chiều. Tuy nhiên, mỗi phân tử đều chứa 6 ORF đặc trưng cho bộ gene của các begomovirus
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 37
gồm 2 ORF trên sợi virus (AV2, AV1, cùng chiều kim đồng hồ) và 4 ORF trên sợi bổ sung với sợi virus (AC4, AC1, AC2, AC3, ngược chiều kim đồng hồ) (Hình 3.8). Trên sợi virus, ORF AV2 (mã hóa protein AV2 có chức năng cảm ứng triệu chứng, di chuyển hệ thống và tích lũy DNA của virus) của cả 5 virus đều có kích thước 366 nt (122 aa). Phía đầu 3’ của ORF AV2 là ORF AV1 (mã hóa cho protein vỏ CP). ORF V1 của cả 5 virus đều có kích thước 771 nt (257 aa). Tương tự như của các begomovirus khác, 2 ORF này gối lên nhau 232 nt.
Bảng 3.3. Đặc trưng phân tử của DNA-A của 5 mẫu virus KuMV. DNA-A Vị trí (từ nt đến nt) Kích thước (nt) Khung đọc
Toàn bộ phân tử 2731 Vùng liên gene IR 2610-128 248 Vùng chung CR 2619-13 126 AV1(CP) 288-1058 771 d3 AV2 (AV2) 128-493 366 d2 AC1(Rep) 1525-2610 1086 c2 AC2 (TrAP) 1206-1622 417 c3 AC3 (REn) 1061-1474 414 c1 AC4 (AC4) 2163-2459 297 c3
Ghi chú: 5 virus có kích thước, vị trí các vùng và ORF giống nhau nên chỉ trình bày số liệu
của một mẫu virus. Khung đọc mã d (direct) trên sợi virus còn c (complementary) trên sợi
bổ sung. CP (coat protein), IR (intergenic region), CR (common region), Rep (replication
associated protein), TrAP (transcriptional activator protein), REn (replication enhancer), nt là nucleotide.
Trên sợi bổ sung, ORF lớn nhất là ORF AC1 (mã hóa protein Rep có chức năng tái sinh và tương tác với protein của ký chủ điều khiển chu kỳ tế bào), đều có kích thước bằng 1086 nt (362 aa) cho cả 5 virus. ORF nhỏ nhất là ORF AC4 (mã hóa protein AC4 có chức năng cảm ứng triệu chứng và di chuyển hệ thống) nằm gọn trong đầu 5’ của ORF AC1 với kích thước giống nhau cho cả 5 virus là 297 nt (99 aa) (Hình 3.8). Hai ORF còn lại là AC2 (mã hóa protein TrAP có chức năng hoạt hóa phiên mã và ức chế phản ứng phòng thủ của cây) có kích thước 417 nt (139 aa)
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 38
và AC3 (mã hóa protein REn) có kích thước là 414 nt (138 aa). Như một quy luật chung đối với tất cả các begomovirus, ORF AC4 và ORF AC2 luôn nằm trên một khung đọc mã (c3).
DNA-A của 5 virus đều có một vùng liên gene không phiên mã (IR, Intergenic Region) kích thước khoảng 248 nt có vị trí tính từđầu 5’ của ORF AC1 tới đầu 5’ của ORF AV2 tương tự như IR của các begomovirus khác. IR có chứa một vùng chung CR có trình tự giống như vùng tương ứng trên DNA-B. Vùng này của DNA- A của 5 mẫu virus dài 126 nt và chứa nguồn gốc tái bản (ori, origin of replication) với nhiều dấu hiệu quan trọng như trình bày ở phần 3.3.2.1.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 39
Hình 3.8. Tổ chức bộ gene của 5 mẫu virus KuMV.
2) DNA-B
DNA-B của 4 mẫu virus VNP134, VNP 951, VNP963 và DT1 có kích thước ~2670 bp (lần lượt là 2673, 2671, 2670 và 2699 bp) và chỉ chứa 2 ORF tương tự như DNA-B của các begomovirus có bộ gene kép khác (Hình 3.8).
Trên sợi virus (chiều kim đồng hồ) là ORF BV1 mã hóa protein vận chuyển MP, có kích thước 768 nt ở cả 4 mẫu virus. Trên sợi bổ sung, DNA-B có 1 ORF là BC1 mã hóa protein nhập nhân (NSP) có kích thước 894 nt (mẫu VNP134, VNP 951 và VNP963) và 765 nt (mẫu DT1).
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 40
DNA-B chứa một vùng liên gene không phiên mã IR lớn, có kích thước 974 nt (VNP134) và 971 (VNP951, VNP963 và DT1). Tương tự DNA-A, vùng này chứa một đoạn ngắn dài 164 nt gọi là vùng chung (common region, CR) có trình tự bảo thủ cao với vùng chung CR của DNA-A. Vì trình tự vùng chung này giống với của DNA-A nên protein Rep được mã hóa trên DNA-A có thể nhận biết để khởi đầu quá trình tái sinh của DNA-B.
Bảng 3.4. Đặc trưng phân tử của DNA-B của 4 mẫu virus KuMV. Mẫu DNA-B Vị trí (từ nt đến nt) Kích thước (nt)
VNP134 Toàn bộ phân tử 2673 Vùng liên gene IR 2104-404 974 Vùng chung CR 2537-27 164 BV1(MP) 405-1172 768 BC1(NSP) 1210-2103 894 VNP951 Toàn bộ phân tử 2671 Vùng liên gene IR 2102-401 971 Vùng chung CR 2535-27 164 BV1(MP) 402-1169 768 BC1(NSP) 1253-2101 849 VNP963 Toàn bộ phân tử 2670 Vùng liên gene IR 2101-401 971 Vùng chung CR 2534-27 164 BV1(MP) 402-1169 768 BC1(NSP) 1207-2100 894 DT1 Toàn bộ phân tử 2669 Vùng liên gene IR 2100-401 971 Vùng chung CR 2534-27 164 BV1(MP) 402-1169 768 BC1(NSP) 1335-2099 765
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 41