3. Nội dung nghiên cứu
1.3.2. Gen DREB5
Trong Ngân hàng gen quốc tế (Genbank) có hai loại trình tự gen
GmDREB 5 đƣợc công bố, đó là trình tự gen GmDREB5 của Chen và đtg công bố năm 2007 có kích thƣớc 927 bp, mã hóa 308 amino acid và một số
trình tự gen GmDREB5 của nhóm nghiên cứu Nguyen và Chu (năm 2011) có
kích thƣớc 924 bp mã hóa 307 amino acid. Chúng tôi quan tâm đến các trình tự gen GmDREB5 phân lập từ một số giống đậu tƣơng Việt Nam có kích thƣớc là 924 bp.
Thông tin về gen GmDREB5 cho thấy trình tự nucleotide của gen
GmDREB5 có số lƣợng nucleotide 924 bp, từ vị trí nucleotide thứ 1 đến 924, mã hóa cho 307 acid amin, từ vị trí số 1 đến vị trí amino acid thứ 307. Sơ đồ
Hình 1.2. Sơ đồ mô tả gen và vùng mã hóa của gen GmDREB5 ở đậu tƣơng
Sơ đồ về protein DREB5 của cây đậu tƣơng ở hình 1.3 cho thấy protein DREB5 có vùng bảo thủ AP2 và vị trí đặc biệt bám vào DNA.
Hình 1.3. Sơ đồ mô tả protein GmDREB5 ở đậu tƣơng
Protein DREB5 của cây đậu tƣơng có chứa 307 amino acid chứa vùng AP2 có 61 amino acid, từ vị trí amino acid 105 đến 165 (Hình 1.4).
Hình 1.4. Trình tự amino acid của vùng AP2 của protein DREB5 ở đậu tƣơng
Miền gắn DNA tìm thấy trong sự điều hòa phiên mã của thực vật nhƣ là APETALA2 và EREBP (ethylene responsive element binding protein). Miền EREBP chứa hộp GCC có 11bp là nhân tố phản ứng đối với ethylene (ERE), đây chính là yếu tố cần thiết trong cấu trúc của promotor cho phản ứng với ethylene. EREBP và yếu tố ràng buộc CBF1 có trình tự lặp lại C tham gia vào việc phản ứng chống lại các bất lợi từ môi trƣờng bao gồm một bản copy của miền AP2. AP2 nhƣ là một protein có chứa hai bản copy giữ vai trò trong sự phát triển của thực vật. Hình 1.5 mô tả cấu trúc không gian của miền AP2.
Trong cấu trúc protein DREB5 có các điểm DNA binding (DNA binding site) có 11 amino acid ở vị trí amino acid 108..109, 111, 113, 115, 117, 121, 123, 130, 132, 135 (Hình 1.6) và mô hình cấu trúc không gian (Hình 1.7).
Hình 1.6. Điểm liên kết với DNA của protein DREB5 (DNA binding site)
Hình 1.7. Sơ đồ các điểm DNA- Binding của protein DREB5 ở đậu tƣơng
Sơ đồ hình 1.8 trình bày sơ đồ hình cây mô tả mối quan hệ của các mẫu nghiên cứu thông qua phân tích trình tự vùng AP2 của các protein DREB5.
Hình 1.8. Sự đa dạng và mối quan hệ của vùng AP2 của protein DREB5
Nhƣ vậy, gen DREB5 có số lƣợng nucleotide khoảng 900 bp, tham gia
tích cực vào việc chống hạn của đậu tƣơng. Sản phẩm của gen này đƣợc tìm thấy nhiều khi đậu tƣơng gặp hạn, lạnh, mặn.
Chen và đtg (2007) đã phân lập gen DREB5 từ mRNA ở cây đậu tƣơng
có kích thƣớc là 927 bp. Cũng trên đậu tƣơng, Zhaoshi và đtg (2008) đã phân
tích chức năng của gen GmDREB3, Shahrokhabadi và đtg (2008) đã xác định
các gen trong họ DREB ở đậu tƣơng. Ở Việt Nam, gen DREB5 đã đƣợc Chu
Hoàng Mậu và đtg phân lập trên giống đậu tƣơng Xanh Tiên Đài với kích thƣớc 924 bp, trong đó có 207 T, 268 A, 190 G và 259 C, mã số trên NCBI là FR822737.1. Nguyễn Thùy Giang và đtg (2011) đã khuếch đại, tách dòng và xác định trình tự gen DREB5 từ mRNA của hai giống đậu tƣơng Cúc lông Phú Bình và Vàng Ngân Sơn, gen có kích thƣớc 924 bp. Bế Bích Đào và đtg
đậu tƣơng Bản Giốc và Xanh Ba Bể, gen có kích thƣớc 924 bp. Đây là nguồn dữ liệu làm cơ sở cho việc nghiên cứu đƣợc điểm của gen GmDREB5 và protein DREB5 ở cây đậu tƣơng, nhằm cải thiện khả năng chịu hạn của giống cây này bằng công nghệ gen.
Chƣơng 2
VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP