Các khoa học gia phát hiện vai trò mới của tiny RNA trong sự phát triển của thực vật

Các nhà nghiên cứu sinh vật học tại viện lúa gạo (Rice), MIT nhận thấy microRNA đóng vai trò thiết yếu trong biểu hiện gen. Được phát hiện lần đầu tiên từ hơn ba năm trước, các khoa học gia trên thế giới đang chạy đua trong việc tìm kiếm và nghiên cứu microRNA- đoạn RNA nhỏ điều hoà biểu hiện gen ở động và thực vật.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các khoa học gia phát hiện vai trò mới của tiny RNA trong sự phát triển của thực vật Các khoa học gia pháthiện vai trò mới của tinyRNA trong sự phát triểncủa thực vật Các nhà nghiên cứu sinh vật học tại viện lúa gạo (Rice), MIT nhận thấy microRNA đóng vai trò thiết yếu trong biểu hiện gen.Được phát hiện lần đầu tiên từhơn ba năm trước, các khoa họcgia trên thế giới đang chạy đuatrong việc tìm kiếm và nghiêncứu microRNA- đoạn RNA nhỏđiều hoà biểu hiện gen ở động vàthực vật.Người ta tin rằng có hàng trămmicroRNA tồn tại trong mỗi loàiđộng, thực vật, nhưng rất ít chứcnăng của chúng được biết đến.Theo nghiên cứu mới đây của cácnhà sinh vật học thuộc RiceUniversity và Whitehead Institutefor Biomedical Research tại việncông nghệ Massachusetts, mộttrong những nhóm đầu tiên khámphá ra microRNA ở thực vật, thìRNA này, gọi là miR164, đóng vaitrò sống còn trong sự phát triểntrọn vẹn của hoa, lá và thân củaArabidopsis.Chúng tôi đã biết gen miR164 cótrong một số thực vật có hoa khácvà trong lúa. Gen này được bảo tồntrong suốt quá trình trên 250 triệunăm tiến hoá.” Bonnie Bartel, phógiáo sư sinh hoá và sinh học tế bàotại Rice, đồng tác giả nghiên cứu đãphát phát biểu. “Nghiên cứu củachúng tôi đã khám phá ra rằng đoạnRNA nhỏ này là thành phần điềuhoà thiết yếu của chu trình phân tử(molecular circuitry) điều khiển sựphát triển của các cơ quan cơ bảncủa thực vật.”Các điểm đặc trưng của nghiên cứuđã được mô tả trên trang bìa bìa số22 tháng 6 của tạp chí CurrentBiology .Nghiên cứu gồm các thí nghiệmtrên ba dòng Arabidopsis : mộtbình thường (hay dòng hoang dại)và hai dòng đột biến tạo ra trongphòng thí nghiệm. Với dòng độtbiến thứ nhất, miR164 được “siêubiểu hiện” hay được tạo ra với sốlượng lớn hơn nhiều so với thôngthường. Ở dòng đột biết thứ hai,gen đích miR164 là thể kháng lạisự điều hoà bởi miR164, cho phépcác nhà nghiên cứu quan sát kếtquả khi không có quá trình điềuhoà miR164.Các nhà nghiên cứu nhận thấytrong cả hai trường hợp lá và hoaphát triển không bình thường. Khimất sự điều hoà miR164 của genđích, các cơ quan thực vật được tạora với số lượng bất bình thường. Vídụ, có thể có quá nhiều hay quá ítcánh hoa, lớp vỏ bao quanh giốngnhư vỏ trấu bảo vệ hoa khi nở. Khicó quá nhiều miR164, các cơ quanbị dung hợp lại với nhau. Cánh hoakhông phân tách hoàn toàn, ví dụ,nhị hoa phát triển cùng với nhauthành một khối.RNA là chất biên dịch mã di truyềncủa DNA thành protein. Về mặtcấu trúc, RNA là một chuỗi cácphân tử phosphate, đường vànucleotide. Dạng phổ biến nhất củaRNA, mRNA chứa hàng ngànnucleotide và là sơ đồ kế hoạch ditruyền được tế bào sử dụng để kếthợp axit amin vào protein.MicroRNA nhỏ hơn, chỉ dàikhoảng 20 nucleotide. Tất cả cácmicroRNA “điều hoà giảm” quátrình tạo ra các protein nhất địnhbằng sự gây rối mRNA theo một sốcách.Một trong các điều huyền bí là tạisao microRNA được bảo tồn quálâu trong quá trình tiến hoá nhưvậy. Chúng được cho là có từ trướckhi động vật và thực vật tách thànhhai con đường tiến hoá riêng biệt.Bằng cách nghiên cứu chức năngcủa các loại microRNA đặc biệt,các khoa học gia hy vọng có thể trảlời những câu hỏi cơ bản là chúngtiến hoá như thế nào và tại sao,cũng như đạt được những kiến thứcnhất định có thể sử dụng trong mộtsố công nghệ nông nghiệp và y họcmới.Arabidopsis, mẫu di truyền phổquát, một trong các loài thực vậtđược nghiên cứu nhiều nhất, làthực vật đầu tiên ở đó khám phá ramicroRNA và gần 100 microRNAđã được xác định trong các loàinày.Nghiên cứu nhận được sự ủng hộcủa Viện Y tế quốc gia, quỹ từthiện G. Harold and Leila Y.Mathers, quỹ tài trợ Robert A.Welch Foundation, và tập đoànAlexander and Margaret Stewart.Đồng tác giả là David Bartel, phógiáo sư sinh học tại WhiteheadInstitute và MIT; Allison Mallory,nghiên cứu viên sau tiến sỹ tạiWhitehead; và Diana Dugas,nghiên cứu sinh tại Rice. ...