Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây cà chua (Solanum lycopersicum) là một trong những loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp nhiều vitamin (vitamin A, C, E, K, folate), khoáng chất (kali, canxi, magie, photpho) cùng các hợp chất có hoạt tính sinh học quan trọng như lycopene, β-carotene và tomatine. Đây là loại nông sản được trồng và tiêu thụ rộng rãi trên phạm vi toàn cầu với tổng sản lượng đạt trên 180 triệu tấn vào năm 2019 (theo số liệu từ FAOSTAT). Tại Việt Nam, cà chua là cây trồng kinh tế chủ lực tại các vùng sinh thái trọng điểm như Tây Nguyên (chiếm gần 60% tổng sản lượng cả nước) và Đồng bằng sông Hồng (chiếm hơn 23% tổng sản lượng cả nước).

Tuy nhiên, dưới tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu, các điều kiện căng thẳng phi sinh học (abiotic stress) như khô hạn và nhiệt độ cao khắc nghiệt đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến hầu hết các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây cà chua. Tùy thuộc vào thời điểm và thời gian chịu tác động, stress phi sinh học có thể làm suy giảm năng suất cây trồng lên tới khoảng 70%. Để thích nghi và tồn tại, thực vật đã phát triển các mạng lưới truyền tín hiệu nội bào phức tạp, trong đó các phytohormone đóng vai trò trung tâm điều hòa biểu hiện của hệ gene đáp ứng bất lợi.

Trong khi vai trò của các hormone thực vật như acid abscisic (ABA), acid salicylic (SA), jasmonate (JA) và ethylene trong phản ứng phòng vệ trước stress đã được nghiên cứu tương đối sâu rộng, thì vai trò của auxin (chủ yếu là indole-3-acetic acid - IAA) liên quan đến cơ chế chống chịu các yếu tố phi sinh học, đặc biệt là sự kết hợp giữa hạn hán và nóng ở cây cà chua, vẫn còn nhiều khoảng trống học thuật cần được làm rõ.

Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và chức năng của các gene liên quan đến tác động của auxin ở cây cà chua trong điều kiện khô hạn và nhiệt độ cao, cung cấp cơ sở dữ liệu sinh học phân tử phục vụ công tác chọn tạo giống cà chua có khả năng chống chịu cao trong tương lai. Để đạt được mục tiêu này, đề tài thực hiện 5 nhiệm vụ/yêu cầu cụ thể:

  1. Xác định các gene có mức độ biểu hiện liên quan đến xử lý nóng, hạn và cảm ứng auxin ở cà chua.
  2. Xác định đặc tính lý hóa của protein mã hóa bởi gene cảm ứng auxin đáp ứng với nóng và hạn ở cây cà chua.
  3. Dự đoán vị trí phân bố nội bào của protein mã hóa bởi gene cảm ứng auxin đáp ứng với nóng và hạn ở cây cà chua.
  4. Phân loại chức năng của các gene cảm ứng auxin đáp ứng với nóng và hạn ở cây cà chua.
  5. Phân tích vùng promoter của các gene cảm ứng auxin đáp ứng với nóng và hạn ở cây cà chua.

Phạm vi nghiên cứu được xác định cụ thể:

  • Thời gian thực hiện: Từ tháng 01/2021 đến tháng 06/2021.
  • Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm Bộ môn Sinh học phân tử - Khoa Công nghệ Sinh học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam (Gia Lâm, Hà Nội) và Phòng Sinh học phân tử - Viện Di truyền Nông nghiệp Việt Nam (Bắc Từ Liêm, Hà Nội).
  • Đối tượng nghiên cứu: Cây cà chua (Solanum lycopersicum), hệ gene tham chiếu (phiên bản SL4.0, ITAG3.2, ITAG2.3), các trình tự CDS, gDNA, protein và dữ liệu giải trình tự hệ phiên mã (RNA-Seq) liên quan đến stress hạn, nóng và xử lý auxin.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết về sinh học phân tử thực vật, di truyền học và tin sinh học (bioinformatics). Cây cà chua (Solanum lycopersicum) có bộ gene lưỡng bội 2n = 24 với kích thước hệ gene ước tính khoảng 900 megabases (Mb). Hormone auxin (tiêu biểu là IAA) sinh tổng hợp từ tryptophan có vai trò chủ đạo trong việc phân chia tế bào, kéo dài chồi, phát triển mô phân sinh và điều hòa tương tác với các phân tử oxy hoạt động (Reactive Oxygen Species - ROS) nhằm duy trì cân bằng nội môi tế bào dưới các điều kiện bất lợi. Cơ chế điều hòa biểu hiện gene phản ứng stress liên quan mật thiết đến sự gắn kết của các nhân tố phiên mã (transcription factors) vào các yếu tố điều hòa dạng cis (cis-acting regulatory elements) nằm tại vùng khởi động phiên mã (promoter).

Phương pháp nghiên cứu trong đề tài sử dụng phương pháp phân tích tin sinh học (in silico) kết hợp khai thác dữ liệu lớn (big data) từ các ngân hàng sinh học quốc tế:

  • Khai thác dữ liệu biểu hiện gene (Transcriptome): Thu thập dữ liệu giải trình tự RNA-Seq từ cơ sở dữ liệu NCBI Gene Expression Omnibus (GEO), bao gồm bộ dữ liệu GSE151277 (xử lý nhiệt độ 42°C ở các mốc 0, 2, 4, 12, 24 giờ và 1 ngày hồi phục; xử lý hạn ở các mốc 0, 1, 2, 3, 4, 5 ngày và 1 ngày hồi phục) và bộ dữ liệu GSE126372 (xử lý auxin nhân tạo gồm 2,4-D nồng độ 1 µM trong 3 giờ trên chóp rễ và Picloram nồng độ 1 µM trong 3 giờ trên lá mầm).
  • Xử lý số liệu biểu hiện gene: Sử dụng thuật toán tính trung bình nhân (geometric mean - geomean). Tiêu chí sàng lọc gene quy định: gene tăng/giảm biểu hiện mạnh trong điều kiện nóng và hạn có giá trị $|fold\text{-}change| \ge 10$; gene cảm ứng với auxin có giá trị $|fold\text{-}change| \ge 2$ với tỷ lệ phát hiện sai (False Discovery Rate - FDR) < 0,01. Sử dụng biểu đồ Venn và công cụ Excel để giao cắt dữ liệu nhằm tìm ra nhóm gene đáp ứng đồng thời ở cả 3 điều kiện.
  • Phân tích đặc tính lý hóa protein: Sử dụng công cụ Expasy ProtParam để tính toán số lượng amino acid (L), trọng lượng phân tử (mW, đơn vị kDa), điểm đẳng điện lý thuyết (pI), độ ưa nước trung bình (Grand average of hydropathicity - GRAVY) và chỉ số bất ổn định (Instability index - II).
  • Dự đoán vị trí phân bố nội bào: Sử dụng công cụ TargetP (phiên bản 2.0) để nhận diện các chuỗi peptide chuyển vị ty thể (mTP), peptide chuyển vị lục lạp (cTP), peptide tín hiệu bài tiết (SP) và các vị trí khác, đi kèm hệ số tin cậy (Reliability Class - RC từ 1 đến 5).
  • Phân loại và chú giải chức năng gene: Truy vấn mã định danh gene trên phần mềm MapMan và Blast2GO dựa trên bộ chú giải Affymetrix theo dữ liệu ITAG2.3, kiểm chứng cấu trúc miền protein bảo thủ thông qua cơ sở dữ liệu Pfam.
  • Phân tích vùng promoter: Thu nhận trình tự 1000 bp phía thượng nguồn (upstream) từ điểm bắt đầu phiên mã thông qua cơ sở dữ liệu Phytozome, nhận diện các yếu tố cis-element bằng công cụ PlantCARE và căn chỉnh, kiểm tra trình tự bằng phần mềm BioEdit.

Nội dung chính theo từng phần của khóa luận

Phần I: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ vai trò kinh tế - dinh dưỡng của cây cà chua và thực trạng biến đổi khí hậu gây thiệt hại nghiêm trọng về năng suất. Phần mở đầu khẳng định sự cần thiết phải làm rõ cơ chế phân tử của tín hiệu auxin trong việc điều hòa khả năng chống chịu stress kết hợp giữa hạn hán và nhiệt độ cao, đồng thời xác lập mục đích và 5 yêu cầu nghiên cứu cụ thể của đề tài.

Phần II: Tổng quan tài liệu

Tác giả tổng hợp toàn diện các tài liệu khoa học liên quan đến 5 nội dung lớn:

  1. Nguồn gốc, phân loại thực vật học, đặc điểm hình thái và cấu trúc di truyền của Solanum lycopersicum (2n = 24, ~900 Mb).
  2. Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới (dẫn đầu là Trung Quốc với 62,8 triệu tấn, Ấn Độ với 19 triệu tấn) và tại Việt Nam (tổng diện tích năm 2013 đạt 25,48 nghìn ha).
  3. Giá trị dinh dưỡng chi tiết thông qua các bảng thành phần hóa học, vitamin, amino acid và lipid (theo số liệu USDA).
  4. Khái quát về sinh tổng hợp auxin (IAA), cơ chế truyền tín hiệu và vai trò tương tác giữa auxin với hệ thống chống oxy hóa nhằm kiểm soát ROS dưới điều kiện bất lợi.
  5. Tình hình nghiên cứu trong nước và quốc tế về các họ gene chịu stress ở thực vật như các yếu tố phiên mã ARF, họ gene GH3, DREB, SAMDC, LeUCP và các protein sốc nhiệt.

Phần III: Phạm vi, nội dung, vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết khung thời gian (01/2021 - 06/2021), các địa điểm thực hiện và quy trình kỹ thuật 5 bước phân tích tin sinh học:

  • Khai thác dữ liệu biểu hiện gene từ các bộ transcriptome GSE151277 và GSE126372 trên NCBI GEO.
  • Quy trình chuẩn hóa và sàng lọc dữ liệu bằng thuật toán geomean với các ngưỡng $|FC| \ge 10$ và $|FC| \ge 2$.
  • Quy trình ứng dụng công cụ TargetP trong dự đoán định vị dưới tế bào.
  • Quy trình tính toán đặc tính lý hóa protein bằng Expasy ProtParam.
  • Quy trình chú giải chức năng gene bằng MapMan, Blast2GO, Pfam và phân tích cis-elements vùng promoter 1000 bp bằng Phytozome, PlantCARE và BioEdit.

Phần IV: Kết quả và thảo luận

Phần này trình bày toàn bộ số liệu thu nhận được qua 5 nội dung phân tích thực nghiệm in silico:

  • Khai thác và xử lý dữ liệu biểu hiện: Từ 20 bộ dữ liệu liên quan trên NCBI GEO, đề tài tập trung vào GSE151277 và GSE126372. Kết quả phân tích nhiệt độ (42°C) xác định số gene tăng biểu hiện mạnh ($FC \ge 10$) lần lượt là 93 (2h), 51 (4h), 185 (12h), 256 (24h) và 12 (48h hồi phục); số gene kìm hãm mạnh ($FC \le -10$) là 16 (2h), 33 (4h), 305 (12h), 1233 (24h) và 193 (48h). Phân tích hạn hán xác định số gene tăng biểu hiện mạnh lần lượt là 168 (ngày 1), 239 (ngày 2), 266 (ngày 3), 301 (ngày 4), 341 (ngày 5) và 61 (ngày 6 hồi phục); số gene kìm hãm mạnh là 78 (ngày 2), 292 (ngày 3), 369 (ngày 4), 475 (ngày 5) và 726 (ngày 5). Phân tích xử lý auxin ghi nhận 971 gene tăng và 513 gene giảm ở rễ; 798 gene tăng và 502 gene giảm ở lá. Kết hợp giao thoa dữ liệu ghi nhận 75 gene chung giữa hạn và nóng, 56 gene chung giữa auxin và hạn, 50 gene chung giữa auxin và nóng; từ đó lọc được 10 gene biểu hiện đồng thời ở cả 3 điều kiện.
  • Dự đoán vị trí phân bố nội bào: Trong 10 protein, chỉ có Solyc01g109880 định vị tại lục lạp (cTP = 0,917, RC = 3) và Solyc01g095320 định vị tại ty thể (mTP = 0,790, RC = 5); 8 protein còn lại phân bố ở các vị trí khác/tế bào chất.
  • Đặc tính lý hóa protein: Kích thước phân tử dao động từ 152 đến 972 amino acid; trọng lượng phân tử từ 16,92 đến 108,58 kDa; điểm đẳng điện (pI) từ 4,82 đến 8,45 (trung bình 6,418). Có 5 protein ổn định ($II < 40$) và 5 protein không ổn định ($II > 40$). Hai protein kỵ nước ($GRAVY > 0$) và 8 protein ưa nước ($GRAVY < 0$).
  • Phân loại chức năng gene: Chú giải thành công các miền bảo thủ quan trọng gồm: protein sốc nhiệt Hsp70 (Solyc04g011440), nhân tố phiên mã bZIP (Solyc01g109880), enzyme chống oxy hóa ascorbate peroxidase (Solyc09g007270), protein phản ứng stress diện rộng UspA (Solyc04g014600), protein ngón tay kẽm RING C3HC4 (Solyc10g008400), protein vùng BAG tương tác HSP70/HSC70 (Solyc01g095320).
  • Phân tích vùng promoter 1000 bp: Phát hiện sự có mặt của hàng loạt yếu tố cis-element điều hòa hormone và phản ứng stress gồm: 11 yếu tố đáp ứng ABA (ABRE), 6 yếu tố đáp ứng MeJA (TGACG-motif), 2 yếu tố đáp ứng auxin (AuxRR-core ở Solyc01g091260 và Solyc09g007270), 2 yếu tố đáp ứng gibberellin (GARE-motif ở Solyc01g091260 và Solyc01g109880), cùng các yếu tố đáp ứng ánh sáng (Box 4 chiếm 7/10 gene, G-box chiếm 5/10 gene).

Phần V: Kết luận và đề nghị

Đưa ra kết luận tổng hợp về 10 gene mục tiêu và kiến nghị tiếp tục các nghiên cứu chuyên sâu nhằm xác thực cơ chế tương tác giữa các cis-element và nhân tố phiên mã trong điều hòa tính chống chịu bất lợi ở cây cà chua.

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã trích xuất, xử lý và phân tích thành công tập dữ liệu lớn về hệ phiên mã của cây cà chua, xác định chính xác danh sách 10 gene đáp ứng đồng thời với xử lý auxin và tham gia vào cơ chế chống chịu stress nóng, hạn.

Mã định danh gene Chiều dài (aa) Trọng lượng (kDa) Điểm đẳng điện (pI) GRAVY Chỉ số bất ổn định (II) Miền Pfam Chức năng chú giải Dự đoán định vị (TargetP)
Solyc01g091260 152 16,92 4,82 -0,82 49,42 PF10248 Tương tác yếu tố Myelodysplasia-myeloid leukemia 1 Khác (RC 2)
Solyc01g095320 972 108,58 5,44 -1,02 56,00 PF02179 Vùng BAG, tương tác với protein HSP70/HSC70 Ty thể (RC 5)
Solyc01g109880 163 18,66 5,91 -0,68 55,54 PF00170 Nhân tố phiên mã bZIP Lục lạp (RC 3)
Solyc04g011440 651 71,39 5,13 -0,44 32,91 PF00012 Heat shock protein 70 (Hsp70) Khác (RC 2)
Solyc04g014600 162 17,66 8,45 +0,06 23,97 PF00582 Protein phản ứng bất lợi diện rộng UspA Khác (RC 4)
Solyc04g082050 208 24,20 7,06 -0,18 48,91 PF13716 Vùng phân chia CRAL/TRIO Khác (RC 1)
Solyc06g060910 537 58,27 8,36 +0,35 34,76 PF07690 Siêu họ protein vận chuyển màng Khác (RC 2)
Solyc06g074030 264 30,00 5,17 -0,14 30,88 PF04857 Họ ribonuclease CAF1 Khác (RC 3)
Solyc09g007270 250 27,63 5,63 -0,42 33,87 PF00141 Enzyme Ascorbate peroxidase (APX) Khác (RC 3)
Solyc10g008400 221 24,80 8,21 -0,26 43,45 PF00097 Ngón tay kẽm loại RING C3HC4 Khác (RC 2)

Bên cạnh đặc tính lý hóa và định vị dưới tế bào, kết quả phân tích vùng promoter 1000 bp của 10 gene đã xác định mạng lưới các yếu tố điều hòa cis liên quan đến tín hiệu hormone và khả năng thích ứng môi trường:

  • Yếu tố đáp ứng ABA (ABRE - 'ACGTG'): Tổng cộng 11 yếu tố, xuất hiện nhiều nhất ở Solyc09g007270 (4 yếu tố), Solyc01g091260 và Solyc06g074030 (mỗi gene 1 yếu tố).
  • Yếu tố đáp ứng Methyl Jasmonate (TGACG-motif): Tổng cộng 6 yếu tố, xuất hiện tại các gene Solyc04g011440 (2 yếu tố), Solyc01g091260, Solyc06g060910, Solyc09g007270 và Solyc10g008400 (mỗi gene 1 yếu tố).
  • Yếu tố đáp ứng Auxin (AuxRR-core - 'GGTCCAT'): Xuất hiện trên vùng promoter của 2 gene Solyc01g091260 và Solyc09g007270.
  • Yếu tố đáp ứng Gibberellin (GARE-motif - 'TCTGTTG'): Xuất hiện trên vùng promoter của 2 gene Solyc01g091260 và Solyc01g109880.
  • Yếu tố đáp ứng ánh sáng: Tất cả 10 gene đều chứa yếu tố đáp ứng ánh sáng, trong đó Solyc09g007270 chứa nhiều nhất (8 yếu tố) và Solyc10g008400 chứa ít nhất (1 yếu tố). Yếu tố Box 4 ('ATTAAT') có tần suất xuất hiện cao nhất (7/10 gene) và G-box ('TGACACGTGGCA') xuất hiện ở 5/10 gene.

Đóng góp của nghiên cứu là đã cung cấp hệ thống dữ liệu sinh học phân tử nền tảng về 10 gene ứng viên ở cà chua có khả năng liên kết giữa con đường truyền tín hiệu auxin với cơ chế chống chịu stress phi sinh học (hạn và nhiệt độ cao). Kết quả này định hướng cho việc giải mã cơ chế điều hòa biểu hiện gene và cung cấp các chỉ thị phân tử tiềm năng cho các chương trình chọn tạo giống cà chua chống chịu thời tiết bất lợi.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo

Khóa luận chỉ ra một số điểm giới hạn và định hướng nghiên cứu tiếp nối:

  • Hạn chế: Toàn bộ kết quả sàng lọc biểu hiện gene, dự đoán vị trí phân bố dưới tế bào, đặc tính lý hóa và phân tích vùng promoter đều được thực hiện dựa trên phương pháp tin sinh học (in silico) từ các bộ dữ liệu thứ cấp có sẵn trên NCBI GEO và Phytozome, chưa được tiến hành kiểm chứng thực nghiệm sinh học (wet-lab) thông qua RT-qPCR hoặc kỹ thuật chuyển gene biểu hiện đặc hiệu trên mô thực vật sống.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo: Tác giả đề xuất tiếp tục nghiên cứu thực nghiệm nhằm làm rõ cơ chế tương tác vật lý giữa các yếu tố điều hòa cis trên vùng promoter với các nhân tố phiên mã tương ứng, cũng như kiểm chứng chức năng sinh học của 10 gene này trong việc nâng cao khả năng chống chịu hạn và nóng trên cây cà chua thực tế.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo hữu ích đối với:

  • Đối tượng sử dụng: Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Công nghệ sinh học, Di truyền học, Nông học, Sinh học thực vật và Tin sinh học đang tìm hiểu về cơ chế phân tử của tính chống chịu stress phi sinh học ở cây trồng.
  • Nội dung tham khảo giá trị:
    • Quy trình khai thác, tiền xử lý và chuẩn hóa dữ liệu RNA-Seq từ cơ sở dữ liệu NCBI GEO bằng thuật toán geomean với các ngưỡng lọc fold-change chặt chẽ.
    • Phương pháp luận phân tích đặc tính lý hóa protein qua Expasy ProtParam, dự đoán định vị nội bào qua TargetP và chú giải miền chức năng protein qua Pfam, MapMan, Blast2GO.
    • Phương pháp phân tích và lập bản đồ các yếu tố điều hòa cis (cis-elements) vùng promoter 1000 bp thượng nguồn phục vụ nghiên cứu điều hòa biểu hiện gene thực vật.

Câu hỏi thường gặp

1. Mười gene đáp ứng auxin đồng thời tham gia phản ứng chống chịu hạn và nóng ở cà chua được xác định từ những bộ dữ liệu transcriptome nào? Mười gene mục tiêu được xác định thông qua việc tích hợp và giao cắt dữ liệu từ hai bộ dữ liệu giải trình tự RNA-Seq trên cơ sở dữ liệu NCBI GEO: bộ dữ liệu GSE151277 (khảo sát phản ứng của cây cà chua non trước stress nhiệt độ 42°C và stress hạn hán từ 0 đến 5 ngày) và bộ dữ liệu GSE126372 (khảo sát phản ứng của rễ và lá cây cà chua khi được xử lý bằng các chất tương tự auxin gồm 2,4-D và Picloram).

2. Những protein nào trong số 10 gene mục tiêu được dự đoán có vị trí định vị tại các bào quan chuyên biệt như lục lạp và ty thể? Kết quả dự đoán bằng công cụ TargetP cho thấy chỉ có 2 protein định vị tại các bào quan chuyên biệt: protein Solyc01g109880 định vị tại lục lạp (với điểm số cTP đạt 0,917, độ tin cậy RC = 3) và protein Solyc01g095320 định vị tại ty thể (với điểm số mTP đạt 0,790, độ tin cậy RC = 5). Tám protein còn lại được dự đoán phân bố ở tế bào chất hoặc các vị trí khác trong tế bào.

3. Đặc tính lý hóa của 10 protein này biến thiên như thế nào? Theo phân tích từ Expasy ProtParam, kích thước của 10 protein dao động từ 152 amino acid (Solyc01g091260) đến 972 amino acid (Solyc01g095320), trọng lượng phân tử biến thiên từ 16,92 kDa đến 108,58 kDa, và điểm đẳng điện lý thuyết (pI) dao động từ 4,82 đến 8,45 (trung bình đạt 6,418). Về độ ổn định, có 5 protein ổn định ($II < 40$) và 5 protein không ổn định ($II > 40$). Về tính ưa/kỵ nước, có 2 protein mang tính kỵ nước ($GRAVY > 0$) và 8 protein mang tính ưa nước ($GRAVY < 0$).

4. Phân tích vùng promoter 1000 bp đã phát hiện những yếu tố điều hòa cis quan trọng nào liên quan đến hormone và stress? Phân tích bằng PlantCARE trên đoạn 1000 bp phía thượng nguồn của 10 gene đã phát hiện: 11 yếu tố đáp ứng acid abscisic (ABRE), 6 yếu tố đáp ứng Methyl jasmonate (TGACG-motif), 2 yếu tố đáp ứng auxin (AuxRR-core tại Solyc01g091260 và Solyc09g007270), 2 yếu tố đáp ứng gibberellin (GARE-motif tại Solyc01g091260 và Solyc01g109880), cùng nhiều yếu tố đáp ứng ánh sáng (tiêu biểu là Box 4 có mặt ở 7/10 gene và G-box có mặt ở 5/10 gene).

5. Hai gene Solyc04g011440 và Solyc09g007270 đảm nhận vai trò sinh học cụ thể nào trong phản ứng chống chịu bất lợi? Gene Solyc04g011440 mã hóa cho protein sốc nhiệt Hsp70 (Heat shock protein 70), có chức năng duy trì cân bằng nội môi protein và bảo vệ cấu trúc tế bào trước stress nhiệt và hạn hán. Gene Solyc09g007270 mã hóa cho enzyme ascorbate peroxidase (APX), đóng vai trò xúc tác khử các loại oxy phản ứng (ROS), bảo vệ tế bào thực vật khỏi tổn thương do stress oxy hóa gây ra dưới điều kiện khô hạn và nhiệt độ cao.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Cao Việt Bách đã ứng dụng hiệu quả các công cụ tin sinh học để khai thác và xử lý dữ liệu hệ phiên mã, xác định được 10 gene ở cây cà chua (Solanum lycopersicum) đáp ứng đồng thời với xử lý auxin và tham gia vào cơ chế chống chịu nóng, hạn. Đề tài đã làm rõ các đặc tính lý hóa, dự đoán vị trí định vị nội bào, chú giải chức năng phân tử của protein và nhận diện các yếu tố điều hòa cis-element quan trọng trên vùng promoter 1000 bp của các gene mục tiêu. Đây là công trình nghiên cứu cơ bản có giá trị học thuật cao, cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng phục vụ công tác nghiên cứu chức năng gene và định hướng chọn tạo giống cây trồng chống chịu stress phi sinh học.