Đặt vấn đề Cây trồng, vật nuôi và cả con người luôn chịu ảnh hưởng từ những yếu tố ngoại cảnh, đặc biệt với quá trình biến đổi khí hậu như hiện nay. Genome của các đối tượng đã có những thay đổi để đáp ứng và thích nghi với sự thay đổi của điều kiện tự nhiên. Trong đó, nhóm nhân tố phiên mã (transcription factor: TF) đóng vai trò điều hòa sự biểu hiện của gene liên quan đến trao đổi chất và đáp ứng điều kiện bất lợi ở động vật rất đang được quan tâm. Yếu tố nhân Y (Nuclear factor Y: NF-Y) là một TF đặc trưng và cổ xưa của sinh giới, xuất hiện ở hầu hết các sinh vật, từ sinh vật nhân sơ đến sinh vật nhân thực, bao gồm thực vật, động vật và con người.
TF NF-Y ở các loài động vật được cấu trúc từ ba tiểu đơn vị bao gồm NF-YA, NF-YB và NF-YC. Các nghiên cứu trước đây đã cho kết quả rằng TF NF-Y ở các loài động vật đóng vai trò quan trọng trong điều hòa các quá trình sinh học liên quan đến tăng trưởng và phát triển đồng thời phản ứng với căng thẳng hay các bệnh lý như ung thư, khối u (Li et al. Vì vậy, nghiên cứu về nhóm TF cơ bản này ở các loài động vật, cụ thể là phân tích đặc điểm cấu trúc và mô hình của ba tiểu phần, có thể tạo ra cái nhìn tổng quát hơn về sự tiến hóa trong sinh giới cũng như vai trò sinh học của họ TF NF-Y. Dựa trên sự phát triển của công cụ giải trình tự gene thế hệ mới nên thông tin di truyền của rất nhiều loài động vật đã được giải mã, từ đó cung cấp thông tin về các nhóm TF nói chung và nhóm TF NF-Y nói riêng.
Đáng chú ý, các gene mã hóa TF NF-Y đã được nghiên cứu trên một số loài động vật, điển hình như ruồi giấm (Drosophila melanogaster) (Coustry et al., 1998), chuột (Mus musculus) (Yamanaka et al., 2008) và người (Homo sapiens) (Currie et al. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có nhiều ghi nhận về TF NF-Y trên loài chó nói chung (Canis familiaris) (Field et al., 2020) và giống chó Dingo (C. lupus dingo) (Sonu et al., 2020), mặc dù chó được biết đến là loài vật nuôi đầu 1 tiên được con người thuần hóa và chó Dingo là một loài vật đặc biệt mang ý nghĩa biểu tượng cho loài chó tại Việt Nam. Chính vì lý do đó, chúng tôi đã thực hiện đề tài: "Tìm hiểu về đặc điểm và mô hình cấu trúc đặc trưng của nhân tố phiên mã Nuclear-factor Y ở giống chó Dingo (Canis lupus dingo)".
Trong nghiên cứu này, kết quả xác định và phân tích đặc tính lý hóa của TF NF-Y ở giống chó Dingo đã được ghi nhận. Mức độ tương đồng trong cấu trúc của TF NF-Y giữa giống Dingo và loài chó đã được tìm hiểu, từ đó xây dựng mô hình cấu trúc không gian bằng thuật toán tin sinh học. Những dẫn liệu khoa học thu được từ nghiên cứu này đã định hướng cho phân tích chức năng gene mã hóa TF NF-Y ở giống chó Dingo. Mục đích và yêu cầu của đề tài 1.
Mục đích đề tài Đề tài được thực hiện nhằm tìm hiểu về TF NF-Y ở giống chó Dingo bằng các công cụ tin sinh học. Ngoài ra, các phân tích tin sinh học cũng có thể cung cấp thêm những thông tin cơ bản về cấu trúc đặc thù của TF NF-Y ở giống chó Dingo. Từ đó gợi mở cho các nghiên cứu khác tiếp theo về nguồn gốc tiến hóa cũng như phân loại loài dựa trên mức độ bảo thủ của nhóm TF NF-Y ở giống chó Dingo. Yêu cầu của đề tài Yêu cầu của đề tài bao gồm có năm yêu cầu chính: - Xác định họ gene mã hóa TF NF-Y trên genome của giống chó Dingo.
- Phân tích đặc điểm cấu trúc của gene mã hóa TF NF-Y ở giống chó Dingo. - Phân tích đặc điểm lý hóa của họ TF NF-Y ở giống chó Dingo. - Phân tích vùng bảo thủ của phân tử protein họ TF NF-Y ở giống chó Dingo. - Mô hình hóa cấu trúc không gian của phân tử protein họ TF NF-Y.
2 Phần II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Giới thiệu chung về loài chó và giống chó Dingo Chó Dingo (tên gọi khác là chó Lài) là giống chó nằm trong bộ “Tứ đại quốc khuyển” ở Việt Nam. Chó Dingo xuất hiện phổ biến nhất là ở các vùng trung du Tây Bắc, ở Lào Cai và miền núi của Việt Nam. Giống chó này được nuôi để giúp đỡ người nông dân trông giữ nhà cửa, tài sản và chăn gia súc hay đi rừng.
Tên khoa học, phân loại động vật và nguồn gốc của loài chó và chó Dingo Chó là con cháu thuần hóa của chó Sói. Chúng có tên khoa học là Canis familiaris hoặc Canis lupus familiaris. Họ chó có tên khoa học là Canidae (tiếng Latinh Canis có nghĩa là chó), bộ ăn thịt (Carnivora), lớp động vật có vú (Mammilia). Chó đã đóng một vai trò quan trọng trong lịch sử văn minh nhân loại và là một trong những loài động vật được con người thuần hóa đầu tiên vào cuối Kỷ băng hà, trước đây khoảng 15000 năm.
Tổ tiên của loài chó được xác định là loài chó sói cổ hoang dã, nghiên cứu mới đây đã nhấn mạnh giả thuyết là bầy đàn chó được thuần hóa cách đây khoảng 20000 - 40000 năm trước, sau đó bầy đàn chó lớn này chia tách nhỏ ra làm hai bầy đàn lớn khác phân bố ở hai châu lục là châu Âu và châu Á, sau đó tách ra trở thành các bầy đàn nhỏ. Qua quá trình chọn lọc và sự di cư của con người theo chiều Đông - Tây dẫn tới sự gặp gỡ và sinh sản của hai đàn chó. Chúng tiếp tục giao phối với nhau khiến những quần thể chó ban đầu bị thay thế bởi những quần thể chó sau này (Laura et al. Nghiên cứu di truyền thực hiện trên loài chó cho kết quả là hơn 400 giống chó khác nhau hiện nay được phát triển từ sói xám.
Bên cạnh đó những con chó cổ xưa là giống chó săn có giác quan nhạy bén, đặc biệt về thị giác và khứu giác. Chó Dingo có tên khoa học là C. familiaris dingo hay C. lupus dingo), tên chó Dingo bắt nguồn từ năm 1793 do Friedrich Meyer đề xuất và đến 3 năm 1957 đã được Ủy ban Danh pháp Động vật học Quốc tế phê chuẩn làm tên gọi chính thức sử dụng trên toàn thế giới cho giống chó này.
Tổ tiên giống chó Dingo đã được mang sang châu Úc theo các đoàn thuyền buôn hoạt động giữa các vùng biển thuộc quần đảo Nam Dương và chúng được mang theo mục đích để làm thực phẩm chứ không phải làm vật nuôi. Chó Dingo di cư qua đảo Đông Nam Á để đến Australia vào khoảng 8300 năm trước, và sau đó phân hóa thành một quần thể khác biệt về mặt di truyền. Dingo thuộc nhóm chó săn tự nhiên được người dân trên bán đảo Đông Dương nuôi từ hơn 5000 năm trước (Shipman, 2021). Chó Dingo tại Việt Nam được gọi là chó Lài, xuất hiện phổ biến nhất ở các vùng trung du Tây Bắc, ở Lào Cai và miền núi.
Giống chó này được nuôi để giúp người nông dân trông coi nhà cửa, chăn gia súc hay đi rừng. Chó Dingo là một trong bốn loại chó đặc biệt của Việt Nam, nằm trong danh sách của “Tứ Đại Quốc Khuyển” (chó Bắc Hà, chó Phú Quốc, chó H'Mông Cộc, chó Dingo) cần được bảo vệ, giữ gìn nguồn gene bản địa quý hiếm. Trên thế giới, vào năm 2018 với hơn 470 triệu con, chó đứng đầu các vật nuôi làm thú cưng trên toàn thế giới, trong khi đó mèo đứng thứ hai với số lượng khoảng 370 triệu con. Tại Việt Nam, chó là một loài vật nuôi phổ biến với nhiều mục đích khác nhau như để trông nhà, làm cảnh.
Chó là loài vật nuôi thông minh, nhanh nhẹn, giàu tình cảm, trung thành với chủ nhân. Chúng được huấn luyện để chơi với trẻ em giúp chống trầm cảm, ngoài ra chó còn tham gia cả trong những lĩnh vực an ninh quốc phòng như bảo vệ trật tự, phát hiện chất nổ, bom, ma túy. Ngày nay con người đã lai tạo nhiều loại giống chó khác nhau để thích nghi với các nhu cầu chức năng khác nhau, điều này đã được phát triển nhờ những cải tiến trong nghiên cứu, lai tạo, chăm sóc thú y và vật nuôi (Vanacore et al. Đặc điểm chung của loài chó và chó Dingo 2.
Đặc điểm chung của loài chó 4 Chó có nhiều hình dạng và kích cỡ tùy thuộc vào các giống chó và quá trình chăm sóc phát triển của chúng. Tuổi thọ trung bình của một chú chó thông thường là từ 10 đến 13 năm. Thời gian mang thai là từ khoảng 58 đến 68 ngày. Khung xương của chó bao gồm tất cả 319 xương.
Cơ và gân của chó có cấu tạo và chức năng tương tự như cơ của người; tuy nhiên, các cơ ở phần trên cơ thể của chó chịu một nửa trọng lượng của toàn bộ cơ thể và phát triển tốt hơn so với của người. Bên cạnh đó, sự phân bổ trọng lượng giữa phía trước và phía sau của chó tương đối đồng đều nhau (Vanacore et al. Chó có hai bộ răng, hai mươi tám chiếc răng sữa mọc ra từ sáu đến tám tuần tuổi và khi chó con được sáu đến bảy tháng tuổi, những chiếc răng sữa này sẽ được thay thế bằng bốn mươi hai chiếc răng trưởng thành. Răng vĩnh viễn ở chó bao gồm răng cửa, răng nanh, răng tiền hàm và răng hàm lớn.
Chó hiếm khi nhai thức ăn của chúng, khi thức ăn được đưa vào miệng, thức ăn sẽ được nuốt trực tiếp và đi qua thực quản vào dạ dày, nơi các enzym tiêu hóa bắt đầu phân hủy nó. Hầu hết các quá trình tiêu hóa và hấp thụ thức ăn diễn ra ở ruột non với sự hỗ trợ của tuyến tụy và gan. Các tuyến tụy sẽ tiết ra các enzym cần thiết để điều chỉnh quá trình tiêu hóa. Giống như ở người, tuyến tụy sẽ có chức năng sản xuất insulin và glucagon, đây là hai chất cần thiết cho sự điều hòa glucose.
Gan là cơ quan nội tạng lớn nhất trong cơ thể chó, gan có sáu thùy (trong khi gan người chỉ có hai). Gan chịu trách nhiệm cho nhiều chức năng bảo tồn cho sự sống ở chó bằng cách giúp tiêu hóa, chuyển hóa protein và carbohydrate đồng thời bài tiết chất độc ra khỏi máu, ngoài ra nó sản xuất các tác nhân đông máu chính (Rakha et al. Chó được phát hiện là loài vật có năm giác quan. Chó có cảm giác rất nhạy bén về thính giác.