Ứng dụng promoter trong công nghệ gen thực vật

Một phần của tài liệu Luận văn: NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP CÁC YẾU TỐ ĐIỀU KHIỂN BIỂU HIỆN GEN UBIQUITIN TỪ HAI LOẠI BÈO TẤM LEMNA AEQUINOCTIALIS DB1 VÀ SPIRODELA POLYRHYZA DB2 pdf (Trang 25 - 26)

Promoter đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển gen nói chung và chuyển gen ở thực vật nói riêng. Việc chuyển nạp gen ở các giống cây có ý nghĩa kinh tế thường rất khó vì vậy, cần phải thử nghiệm tiềm năng biểu hiện của gen chỉ thị chọn lọc với các promoter khác nhau. Nhiều promoter được dùng trong chuyển gen thực vật đã được nghiên cứu và sử dụng có hiệu quả. Promoter 35S của virus khảm CaMV hoặc FiMV và promoter NOS thường được sử dụng. Promoter 35S có tiềm năng cao và thường được sử dụng nhiều trong các thiết kế vetor chuyển gen.

Các promoter cảm ứng có vai trò đối với quá trình biểu hiện các gen chuyển nạp trong những điều kiện cảm ứng như các gen chống lại quá trình oxi hóa giúp cho cây chống lại các stress hiếu khí hay các gen kháng kháng sinh tạo ra do nhiệt độ để chọn các đột biến trong việc tạo ra tín hiệu ở chu trình chuyển hoá các chất dưới tác dụng của nhiệt. Một số các promoter cảm ứng khác cũng được nghiên cứu promoter sốc nóng [11], chuỗi khởi động cảm ứng nitrate từ gen nitrite reductase [12] và các promoter cảm ứng hormone [65].

Do các mối quan tâm ngày càng nhiều về việc sử dụng thực vật như là hệ thống mẫu để phát triển sinh học phân tử, nhiều gen và các chuỗi khởi động liên quan được mô tả. Các gen này được thể hiện trong các loại mô hay trong các giai đoạn phát triển khác nhau của cây như các gen thể hiện ở hạt phấn [9], ở hoa [59], ở rễ [26] và ở thân [17].

Các nghiên cứu về gen ubiquitin ở thực vật đã phát hiện ra một số lượng lớn các nhóm promoter có sự biểu hiện mạnh ở thực vật. Polyubiquitin promoter được phân lập và xác định đặc tính từ cây ngô [22], cây thuốc lá [48], Arabitalic [19], cây hướng dương [15], khoai tây [28], cà chua [50], lúa [55], [61], mía đường [64] và đậu tương [21]. Đa số các promoter này điều khiển ở mức độ cao hơn so với promoter CaMV35S trong quá trình biểu hiện ở các loài thực vật chuyển gen. Do gen Ubiquitin được biểu hiện ở hầu hết các mô thực vật trong điều kiện tự nhiên, nên promoter ubiquitin đã được sử dụng để biểu hiện gen trong các loại thực vật chuyển gen đặc biệt là giữa các loài gần gũi. Sự biểu hiện mạnh của promoter ubiquitin được chi phối bởi sự xuất hiện của các đoạn intron, những đoạn chủ yếu

định vị trong vùng 5’ không dịch mã của gen ubiquitin [41], [55]. Các đoạn intron gần với bộ 3 khởi đầu dịch mã là những nhân tố cis quan trọng, là nguyên nhân gây ra sự tăng cường gián tiếp có liên quan đến intron (intron-mediate enhancement – IME) của quá trình biểu hiện gen ở thực vật [19]. Ngày nay Ubiquitin promoter và actin promoter của lúa thường được sử dụng để biểu hiện gen ở cây một lá mầm [43]. Trong đó, Ubiquitin promoter được thử nghiệm trong quá trình điều khiển biểu hiện gen ở cây ngô, lúa, đậu tương…[32], [41], [46].

Một phần của tài liệu Luận văn: NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP CÁC YẾU TỐ ĐIỀU KHIỂN BIỂU HIỆN GEN UBIQUITIN TỪ HAI LOẠI BÈO TẤM LEMNA AEQUINOCTIALIS DB1 VÀ SPIRODELA POLYRHYZA DB2 pdf (Trang 25 - 26)