Phản ứng phiên mã trong biểu hiện ở mức cao của enzyme anthranilate synthase ở cây dừa cạn

Anthranilate synthase (AS) là một enzyme khống chế tỷ lệ trong chu trình TIA (terpenoid indole alkaloid) của cây dừa cạn rosy periwinkle (Catharanthus roseus), loại cây có thể sinh ra chất chống ung thư vinblastine và vincristine. Dòng dừa cạn biến đổi gen có rễ tơ biểu hiện cao  một subunit AS đã  được tạo ra để có sản lượng  TIA cao hơn. Tuy nhiên, sau khi có sự biểu hiện cao của AS người ta thấy có cả sự tăng lên và giảm xuống của TIAs.

Mặc dù sự thể hiện này do một gen quyết định, nhưng nó có thể kích hoạt những thay đổi trong phiên mã mà những thay đổi ấy có thể ảnh hưởng gián tiếp đến sinh tổng hợp TIA. Trong nghiên cứu này, Jiayi Sun và đồng nghiệp từ Đại học Colorado State đã xem xét những phản ứng phiên mã đối với sự biểu hiện cao của AS, để hiểu thêm về quá trình điều khiển của chu trình TIA.

Việc biểu hiện AS trong rễ tơ ở cây dừa cạn làm thay đổi sự phiên mã của những gen tham gia trong chu trình TIA và các yếu tố điều chỉnh dẫn đến có 2.853 phân tử transcripts biểu hiện khác nhau. Phân tích chu trình này còn cho thấy những thay đổi của nhiều chu trình khác nhau, bao gồm chu trình của jasmonic acid. Ngoài ra, nhiều gen phản ứng với  stress thể hiện khác nhau sau khi có biểu hiện của AS.

Sự phân tích trên minh chứng rằng sự biểu hiện mạnh mẽ AS kích hoạt phản ứng chung khi có stress và ảnh hưởng đến các hệ thống trao đổi chất ở rễ tơ của cây dừa cạn. Sự điều tiết theo kiểu tăng trong chu trình sinh tổng hợp JA cho thấy được vai trò của JA khi điều hòa sinh tổng hợp TIA trong rễ có chuyển gen AS.

The Biotech Crop Update, ISAAA