GWAS để tìm hiểu thay đổi của phiên mã và di truyền biểu sinh của nội dung phát sinh bệnh lúa cỏ trong cây lúa
Nguồn: Xiaoqing Wu, Hongfei Liu, Bi Lian, Xue Jiang, Cheng Chen, Tianxin Tang, Xinlun Ding, Jie Hu, Shanshan Zhao, Shuai Zhang, Jianguo Wu. 2023. Genome-wide analysis of epigenetic and transcriptional changes in the pathogenesis of RGSV in rice. Front Plant Sci.; 2023 Jan 11; 13:1090794. doi: 10.3389/fpls.2022.1090794.
Virus gây bệnh lúa cỏ (rice grassy stunt virus: RGSV), một virus điển hình có tính chất “negative single-stranded RNA”, xâm nhiễm cây lúa và phát sinh nhiều tín hiệu bệnh xét theo kiểu hình, vi dụ như cây lúa thấp lùn xuống, đẻ chồi rất nhiều, và bất dục. Kết quả nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng gen mã hóa protein của RGSV có thể gây áp lực đối với hệ thống “ubiquitin-proteasome” của cây chủ để sử dụng chúng thực hiện nội dung phát sinh bệnh siêu vi (viral pathogenesis). Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu như vấy đều hạn chế đối với mức độ đơn thuần OMICS và thiếu cơ sơ dữ liệu có tính chất đa chiều (multidimensional data), thiếu phân tích tương quan đối với những cơ chế của tương tác giữa cây lúa và RGSV. Ở đây các tác giả tiến hành hoàn thiện phân tích “association” một cách toàn diện về cái gọi là genome-wide methylation sequencing, transcriptome sequencing, và sự cải biên của histone H3K9me3 khi RGSV xâm nhiễm lá cây lúa cũng như không xâm nhiễm, người ta phân tích mức độ của tất cả 3 ngữ cảnh của cytosine (CG, CHG và CHH) được tìm thấy khá thấp trong lá lúa bị siêu vi RGSV xâm nhiễm so sánh với cây lúa bình thường. Tỷ lệ lớn DMRs phân bố trong promoter và những vùng mang tính chất “intergenic”, hầu hết DMRs rất nhiều trong trường hợp CHH, ở đó, số lượng CHH hypo-DMRs nhiều gấp đôi so với hyper-DMRs. Trong các gen này, chúng điều tiết theo kiểu down và có hiện tượng hypermethylation. Người ta tiến hành phân tích và xác định được 11 phân tử transcripts liên quan đến tính trạng hữu dục, chiều cao cây và tính trạng đẻ nhánh, những gen ấy điều tiết theo kiểu up và có tính chất hypermethylated, người ta đã khai thác 7 transcripts có liên quan đến hữu dục, cao cây và đẻ nhánh. Nhờ kết quả phân tích những thay đổi của histone H3K9me3 trước khi và sau khi virus xâm nhiễm cây lúa, người ta thấy rằng phân bố của cải biên H3K9me3 trong hệ gen cây lúa khá phổ biến, chủ yếu tập trung tại promoter và vùng lõi của gen (gene body regions), chúng khác với đặc điểm của động vật. So sánh cơ sở dữ liệu transcriptomic, H3K9me3 được tìm thấy đối với các gen đích có biểu hiện cao. Sau khi virus RGSV xâm nhiễm, sự cải biên H3K9me3 tại nhiều vùng của gen liên quan đến truyền tín hiệu hormone CTK và BR cũng được thay đổi, cung cấp những mục đích quan trọng cho các nghiên cứu sau này.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét