3. Nội dung nghiên cứu
1.2.3.2. Nhóm gen điều khiển quá trình phiên mã của nhóm gen chịu hạn
Tuy không tác động trực tiếp đến tính chịu hạn của thực vật nhƣng các gen điều khiển phiên mã lại có vai trò đáng kể trong việc kích thích sự biểu hiện các gen chức năng.
Các gen điều khiển sự phiên mã mà sản phẩm của chúng có khả năng hoạt hóa hoặc ức chế biểu hiện của các gen chức năng thông qua việc bám vào trình tự DNA điều khiển (nhân tố tác động cis) trên vùng khởi động (promoter) của gen và tƣơng tác với RNA polymerase tạo thành phức hợp khởi đầu quá trình phiên mã của các gen chức năng.
Theo nghiên cứu của một số tác giả đã đƣợc công bố trên Ngân hàng gen quốc tế, có nhiều yếu tố khởi đầu phiên mã điều khiển tính chịu hạn nhƣ: DREB, ABRE, NAC, bZIP, ZFHD…[19], [24], [38].
Gen DREB
Nhóm DREB cis acting element: DRY, A/GCCGAC. H
.
Chen và cs (2007) đã nghiên cứu phân lập gen DREB5 từ mRNA ở cây đậu tƣơng với kích thƣớc là 927 bp [16].
Liu và Feng
644 bp [30]. , Lucas
1380 bp [31].
Gen ABRE
Nhóm ABRE/ABF có trật tự lõi cis acting element: ACGTGGC. Ba nhân tố khởi đầu phiên mã thuộc nhóm ABRE/ABF bám đặc hiệu vào ABRE có tên là ABRE1, ABRE2, ABRE3. Nhóm nhân tố khởi đầu ABRE/ABF điều khiển tính chịu hạn và biểu hiện của nhóm gen này phụ thuộc ABA.
Fujita và cs (2005) đã tìm ra ABRE1 là một nhân tố phiên mã của ABA. ABRE có khả năng tăng cƣờng tính chịu hạn ở Arabidopsis [18].
Gen NAC
Các nhân tố phiên mã họ NAC chứa trình tự đồng nhất gọi là vùng hoạt động NAC ở đầu N. NAC có vai trò quan trọng trong việc xác định mô phân sinh đỉnh chồi, biệt hoá các cơ quan rễ, hoa trong sinh trƣởng và phát triển của thực vật. Ngoài ra, NAC tham gia vào phản ứng của thực vật trong điều kiện bị tổn thƣơng và tác nhân gây hại tấn công.
Nhóm NAC gồm 2 loại: Nhóm nhân tố khởi đầu NAC biểu hiện không phụ thuộc ABA và nhóm nhân tố khởi đầu NAC biểu hiện phụ thuộc ABA.
Nhóm nhân tố khởi đầu NAC biểu hiện không phụ thuộc ABA có trình tự chứa nhân tố tác động cis: NACRS, CATGTG. Ba nhân tố khởi đầu phiên mã thuộc nhóm NAC bám đặc hiệu vào NACRS có tên: ANAC019, ANAC055, ANAC072.
Lin và cs (2007) đã nghiên cứu và phân lập gen NAC trên cây lúa, gen OsNAC19 có kích thƣớc 951 bp [26].
Ở Arabidopsis, có khoảng 100 gen họ NAC đƣợc tìm thấy, ở đậu tƣơng cũng tìm thấy hơn 100 gen họ NAC trong hệ gen [37].
Gen MYB
Nhóm MYB là nhóm gen biểu hiện phụ thuộc ABA, tham gia điều khiển tính chịu hạn, mặn và lạnh ở thực vật. MYB có trật tự lõi cis acting element: MYBRS, YAACR. Nhân tố khởi đầu phiên mã MYB2 bám đặc hiệu vào MYBRS.
Liao và cs (2008) khi nghiên cứu về MYB đã chứng minh GmMYB76, GmMYB92 và GmMYB177 giữ vai trò đặc biệt trong điều kiện stress hạn, mặn và lạnh [25].
Gen ZFHD
Nhóm ZFHD có trình tự chứa nhân tố tác động cis: ZFHDRS, CACTAAATTGTCAC. Nhân tố khởi đầu phiên mã ZFHD1 bám đặc hiệu vào ZFHDRS.
Ở Arabidopsis, Tran và cs (2007) đã tìm ra nhân tố phiên mã ZFHD1 đóng vai trò trong sự biểu hiện mất nƣớc [38].