Trình tự genome plastid Emiliania huxleyi (p2)

So sánh thành phần và chức năng genetrong số các bộ gene plastid. Sau khi có được bản đồ vật lý và di truyền bộ gene plastid E. huxleyi, các nhà nghiên cứu đã so sánh nó với các bộ gene plastid của các dòng eukaryote quang hợp. Thành phần gene của dòng tảo sơ cấp (glaucophyte, tảo đỏ và tảo xanh) cùng với dòng tảo chứa chlc(heterokont, cryptophytes và haptophytes)
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Trình tự genome plastid Emiliania huxleyi (p2) Trình tự genome plastid Emiliania huxleyi (p2)So sánh thành phần và chức nănggenetrong số các bộ gene plastid.Sau khi có được bản đồ vật lý và ditruyền bộ gene plastid E. huxleyi,các nhà nghiên cứu đã so sánh nóvới các bộ gene plastid của cácdòng eukaryote quang hợp. Thànhphần gene của dòng tảo sơ cấp(glaucophyte, tảo đỏ và tảo xanh)cùng với dòng tảo chứa chl-c(heterokont, cryptophytes vàhaptophytes) được mô tả trên hình2.Trên hình 2, các gene được nhómvàtô màu theo chức năng. Có 8 nhómchức năng được miêu tả:- Nhóm quang hợp: bao gồm cácgene liên quan đến việc hấp thu ánhsáng như các tiểu đơn vị của hệthống quang I và II; gene mã hóaprotein trong phức hợpphycobilisome và một vài genekhác.- Nhóm chuyển hóa nănglượng: gồm các gene mã hóaprotein liên quan đến chuỗi truyềnđiện tử, tổng hợp ATP, chuyển hóapyruvate và acetyl-CoA.- Nhóm phiên mã: gồm các geneRNA polymerase và các yếu tốđiều hòa phiên mã.- Nhóm sinh tổng hợp: gồm cácgene chịu trách nhiệm sinh tổnghợp các acid amin, cofactor, acidbéo, chlorophyll và carbohydrate.- Nhóm vận chuyển: gồm các genechịu trách nhiệm vận chuyển trongtế bào.- Nhóm quá trình tế bào: là cácgene tham gia quá trình phân chiatế bào, xác định vị trí vách ngăn,gấp nếp protein, các quá trình tiết.khử độc tố hay phân giải các hợpchất cao phân tử, và những genekhác.- Và nhóm cuối cùng là nhóm giảđịnh.Kết quả so sánh cho thấy, ngoại trừdinoflagellates, các nhà nghiên cứutìm thấy một nhóm 45 gene (nhómgene lõi) hiện diện trong tất cả 36bộ gene plastid quang hợp đượcbiết cho đến nay.Nhóm gene lõinày cho thấy số chúng hằng địnhxuyên suốt các loài. Nhóm nàychứa các gene đại diện cho vàinhóm chức năng, nhưng chủ yếu làliên quan đến quang hợp, vậnchuyển điện tử và sinh tổng hợpprotein.Sự biểu hiện các gene liên quan đếnvai trò chủ đạo trong chuyển hóanăng lượng - vận chuyển điện tửđược điều hòa nghiêm ngặc thôngqua thế oxy hóa khử hình thànhtrong cùng quá trình vận chuyểnđiện tử. Do vậy, người ta giả địnhrằng việc giữ các gene này trong bộmáy di truyền plastid nhằm giúpplastid phản ứng nhanh trong việcthiết lập trạng cân bằng oxy hóakhử. Số lượng gene cũng như tínhhằng định của số lượng này trongnhóm gene lõi xuyên suốt tất cảplastid có vẻ ủng hộ lập luận này.Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cònthấy có một nhóm 93 gene luônxuất hiện trong bộ gene plastiddòng đỏ quang hợp - gọi là nhómgene lõi plastid đỏ - bao gồmcryptophytes, heterokonts,haptophytes nhưng loại trừ trườnghợp dinoflagellates. Hầu hết cácgene trong nhóm lõi plastid đỏ liênquan đến quang hợp, vận chuyểnđiện tử, dịch mã và các tiến trình tếbào khác. Chính sự xuất hiện nhómgene lõi plastid đỏ đã ủng hộ giảthuyết rằng plastid củacryptophytes, heterokonts,haptophytes đều có quan hệ vớinhau và đều xuất phát từ dòng tảođỏ.So sánh số lượng gene giữ trongplastid tảo đỏ cho thấy chúng có sốlượng cao hơn hẳn các plastid dòngxanh bao gồm thực vật, tảo xanh vàeuglenophytes.Đối lập với nhóm gene lõi plastidđỏ chứa 93 gene là nhóm gene lõiplastid xanh chứa 47 gene hoặc 50(thêm 3 gene clpP, PetA và ycf3nếuloại bỏ plastid thứ cấpeuglenophytes).Một cách tổng quát, bộ gene plastiddòng xanh chứa nhiều gene liênquan đến chuyển hóa năng lượnghơn so với plastid dòng đỏ; ngượclại bộ gene plastid dòng đỏ chứanhiều gene liên quan đến dịch mã(chủ yếu là protein ribosome), sinhtổng hợp acid amine, acid béo, sắctố và nhiều quá trình tế bào khác.