Cơ chế phân tử của việc chuyển gen thông qua Agrobacterium tumefaciens

Một phần của tài liệu Nghiên cứu hoàn thiện quy trình chuyển gen kháng virus xoăn vàng lá cho giống cà chua DM166 (Trang 33 - 34)

Các tế bào cây bị tổn thương sẽ tiết ra các hợp chất hóa học dẫn dụ vi khuẩn như: acetosyringone, hydroxy- acetosyringoneẦ Dưới tác dụng của các hợp chất này,

Agrobacterium tumefaciens nhận biết rồi bám vào thành tế bào chủ và chuyển T- DNA

vào tế bào thực vật. Quá trình này ựược sự trợ giúp ựặc biệt của các gen Vir và RB, LB. Cũng chắnh các hợp chất này, với vai trò cảm ứng, giúp cho các gen vùng Vir hoạt ựộng và tăng cường biểu hiện.

Hoạt ựộng của các gen Vir sinh ra sợi ựơn T- DNA làm xuất hiện bản copy sợi bên dưới của T- DNẠ Chỉ ựoạn sợi ựơn DNA giữa hai trình tự biên (LB và RB) của T- DNA mới ựược chuyển vào tế bào thực vật, và ựược gắn vào genome của tế bàọ đó là yếu tố hoạt ựộng cis của hệ thống vận chuyển T- DNẠ Protein Vir D1, D2 ựóng vai trò là chìa khóa trong bước này, chúng nhận ra trình tự biên T-DNA và cắt sợi bên dưới tại mỗi bên. điểm cắt là ựiểm ựầu và kết thúc của sợi tái sinh. Sau ựó, protein Vir

D2 vẫn còn gắn kết với ựầu cuối 5Ỗ của sợi T- DNA và tế bào thực vật. Nếu gây ựột

biến hay loại bỏ ựoạn RB thì hầu như mất hoàn toàn khả năng chuyển T-DNA, còn nếu ựột biến LB sẽ làm giảm hiệu quả chuyển T- DNA [30]. điều ựó chứng tỏ tổng hợp sợi T-DNA là từ ựầu 5Ỗ ựến 3Ỗ, ựược bắt ựầu từ ựoạn RB và kết thúc ở LB.

Phương tiện ựể chuyển ựoạn T- DNA vào nhân tế bào thực vật là phức protein và sợi T-DNẠ Theo ựa số các nhà khoa học cho rằng phức hợp sợi ựơn T- DNA-Vir

D2 ựược bao bọc bởi protein Vir E2 có trọng lượng 96 kDạ Sự phối hợp này giúp

ngăn cản sự tấn công của nuclease, hơn nữa sợi ựơn T- DNA duỗi thẳng làm giảm kắch thước của phức xuống xấp xỉ 2 nm, tạo ựiều kiện thuận lợi cho quá trình di chuyển qua

các kênh dẫn truyền trên màng tế bàọ Protein Vir E2 chứa ựựng hai tắn hiệu ựịnh vị trong nhân tế bào thực vật và một protein Vir D2 [35]. Thực tế cho thấy hai protein này có vai trò quan trọng trong việc dàn xếp sự hấp thụ phức vào trong nhân tế bào thực vật [57]. Nếu loại bỏ tắn hiệu ựịnh vị trong nhân thì một trong các protein này bị giảm, nhưng không ức chế hoàn toàn quá trình chuyển T- DNA và tương tác giữa T- DNA với genome tế bào thực vật, chứng tỏ có một thành viên khác có thể ựảm nhận một phần tối thiểu vai trò của protein bị thiếụ Protein Vir E cần thiết ựối với quá trình bài xuất protein Vir E2 sang tế bào thực vật.

Protein Vir D4 cũng là bắt buộc ựối với sự vận chuyển phức ss- T- DNẠ Chức năng của protein Vir D4 là liên kết với ATP ựộc lập với phức protein cần thiết ựối với quá trình di truyền T- DNẠ

Các nghiên cứu công bố ựã miêu tả vai trò của operon Vir B có kắch thước 9,5 kb trong quá trình sản sinh cấu trúc bề mặt của tế bào ựối với sự vận chuyển phức từ vi khuẩn sang tế bào thực vật [33].

Protein Vir B là protein có tắnh kị nước tương tự protein kết hợp trên màng

khác. Phần lớn protein Vir B ựã ựược phát hiện giống như kênh protein xuyên màng. Tuy nhiên, cũng có thể vài protein Vir B khác ựược phân phối lại trong quá trình phát sinh sinh vật và thực hiện chức năng của kênh kết hợp qua tế bào vận chuyển. đáng chú ý là trong ựó protein Vir B2, Vir B11 là thành phần cơ bản của bộ máy vận chuyển T- DNA từ tế bào vi khuẩn sang tế bào thực vật. Sau khi T- DNA qua màng tế bào chúng ựi thẳng vào nhân và kết hợp với hệ gen thực vật, bắt ựầu hoạt ựộng và sản sinh ra auxin, cytokinin và opin gây lên sự phát triển thái quá của hàng loạt tế bào lân cận dẫn ựến sự hình thành khối ụ

Một phần của tài liệu Nghiên cứu hoàn thiện quy trình chuyển gen kháng virus xoăn vàng lá cho giống cà chua DM166 (Trang 33 - 34)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(91 trang)