Đặc điểm chung của splicing thay thế và vai trò điều tiết của yếu tố phiên mã trong tiến trình kích hoạt do môi trường khác nhau đối với cây lúa

 Đặc điểm chung của splicing thay thế và vai trò điều tiết của yếu tố phiên mã trong tiến trình kích hoạt do môi trường khác nhau đối với cây lúa

Nguồn: Benze Xiao, Shuai Yang, Chengqi Wang, Fangyu Zhang, Yi Liu, Guosheng Xie & Zhengfeng Zhang. 2025. Universal features of alternative splicing and the regulatory roles of transcription factors in this process under diverse environmental stimuli in rice. Theoretical and Applied Genetics; June 12 2025; vol.138; article 149

Những đặc điểm phổ quát của AS (alternatie splicing) của cây lúa trong điều kiện ngoại cảnh rất khác nhau đã và đang được người ta khám phá. Những đặc điểm ấy là biến thể của mô, biến động linh hoạt theo thời gian, những đặc điểm chung khi bị nhiều stress khác nhau cùng một lúc hoặc bị xử lý stress, cũng như những khác biệt đáng chú ý giữa splicing thay thế rất khác biệt nhau và các gen biểu hiện ra. Nhiều gen liên quan đến AS khác biệt ấy được người ta tìm thấy trở thành “splicing factors” và những yếu tố phiên mã TFs, do vậy, có một tương quan đáng kể giữa mức độ biểu hiện TFs và PSIs của các sự kiện AS.

Tác động của TFs đối với AS đã được khẳng định nhờ phân tích cơ sở dữ liệu transcriptome của đột biến TF và xác định được một số lượng lớn các sự kiện AS khác biệt nhau giữa dòng lúa đột biến và wild type (dòng lúa nguyên thủy). MỨc độ phiên mã của những TFs có thấy có một tương quan có ý nghĩa  với “splicing factors” trong điều kiện bị stress phi sinh học. Kết luận: những yếu tố phiên mã TFs có thể ảnh hưởng đến các “splicing patterns” của gen đích phản ứng với stress nào đó nhờ điều tiết sự biểu hiện của những “splicing factors”. Điều này cung cấp một điều tra về nguồn lực hiện có và phương pháp tiếp cận nghiên cứu vai trò của AS giúp cây thích nghi với biến đổi khí hậu và nghiên cứu “AS regulation”. Pre-mRNA alternative splicing (AS) có vai trò cực kỳ quan trọng giúp cây phản ứng với kích động bởi môi trường. Nghiên cứu gần đây cho thấy bản chất có thuật ngữ là “co-transcriptional nature” của sự kiện “splicing”, dẫn đến suy đoán hợp lý rằng các yếu tố điều chỉnh phiên mã có thể ảnh hưởng đến “splicing” (cắt bỏ intron, nối exon theo thứ tự). Tuy nhiên, tác động của TFs đối với AS của thực vật dưới sự kích hoạt của môi trường vẫn chưa rõ. Ở đây, người ta tiến hành nghiên cứu bản chất chung nhất và vai trò điều tiết của TFs trong AS dưới những điều kiện khác nhau có kiểm soát thông qua cơ sở dữ liệu chuẩn về RNA-seq, TENOR của cây lúa. Theo đó, người ta thấy AS xảy ra phổ biến khi cây lúa bị kích hoạt bởi môi trường,biểu hiện sự khác biệt đáng kể giữa chồi thân và rễ lúa, động thái có tính chất thời gian, điểm chung giữa các stress khác nhau hoặc nghiệm thức xử lý khác nhau cũng như những dị biệt đáng kể giữa các gen DASGs (differentially alternatively spliced genes) và các gen DEGs (differentially expressed genes). Hơn nữa, một số lớn DASGs trong điều kiện nhiều stress khác nhau mã hóa các “splicing factors” (SFs) hoặc protein TFs. Có tương quan đáng kể giữa mức độ biểu hiện TFs và PSIs (percent spliced in values) của sự kiện AS. Những TFs chiếm ưu thế từ họ protein bHLH, bZIP và HsfA, và đột biến OsbHLH148, OsbZIP62, OsHsfA2e cho thấy sự kiện AS khác nhau rõ ràng so với dòng lúa nguyên thủy (WT) khi bị stress phi sinh học. Bên cạnh, có tương quan có ý nghĩa thống kê giữa mức độ phiên mã của TFs và SFs. Kết quả cho thấy TFs có thể điều tiết AS của những gen “downstream” một phần, bởi thay đổi được các thành phần có tính phiên mã và  splicing, do đó, điều tiết sâu hơn sự phiên mã của SFs. Kết quà cho thấy sự hiểu biết những đặc điểm chính của AS và cơ chế mà qua đó TFs điều tiết AS.

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-025-04932-w