Thứ Bảy 31/05/2014 - 08:40

Cơ chế di truyền mới bảo vệ thực vật khỏi ngộ độc kẽm

Kẽm cần cho thực vật sinh trưởng và phát triển, nhưng khi hàm lượng kẽm trong đất cao, nó có thể làm cho thực vật bị ngộ độc. Do vậy, thực vật phải kích hoạt các cơ chế có khả năng ứng phó với áp lực đó.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu thuộc Viện Gulbenkian de Ciência, Bồ Đào Nha, đã phát hiện ra một cơ chế di truyền mới bảo vệ thực vật khỏi hàm lượng kẽm độc hại.

Cơ chế di truyền mới bảo vệ thực vật khỏi ngộ độc kẽm


Nhóm nghiên cứu đã xác định được một gen sản sinh protein, có thể cô lập kẽm trong các tế bào của rễ. Khi kẽm xuất hiện với hàm lượng cao, gen này trải qua một quá trình xử lý đặc biệt, đảm bảo sản sinh nhiều protein bảo vệ hơn. Phát hiện này mở ra những hướng mới làm tăng khả năng kháng kẽm của thực vật.

ZIF2 là tên của gen mới được phát hiện. Thông qua các nghiên cứu di truyền và sinh học tế bào trong mô hình thực vật Arabidopsis thaliana, các nhà khoa học đã phát hiện thấy ZIF2 sản sinh protein vận chuyển các ion kẽm vào trong không bào của các tế bào rễ, ngăn chặn sự phân tán của nó đến các cơ quan khác của thực vật. Để nghiên cứu khả năng protein của gen ZIF2 bảo vệ thực vật khỏi hàm lượng kẽm độc hại, các nhà khoa học đã tạo ra thực vật không có gen ZIF2 hoặc chứa hàm lượng protein cao.
 
Kết quả quan sát cho thấy, khi hàm lượng kẽm cao, thực vật thiếu gen ZIF2 có khả năng kháng kẽm yếu hơn; rễ của chúng phát triển ngắn hơn, chất diệp lục được sản sinh ít hơn và sinh khối thực vật giảm. Ngược lại, thực vật biểu hiện nhiều protein của ZIF2 có khả năng ứng phó tốt hơn với hàm lượng kẽm cao; rễ phát triển dài hơn, chất diệp lục và sinh khối được sản sinh nhiều hơn. Các kết quả nghiên cứu cho thấy ZIF2 có vai trò quan trọng giúp thực vật xử lý hàm lượng kẽm độc hại.

Trong khi thực hiện các nghiên cứu di truyền, nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy gen ZIF2 sản sinh ít nhất một phân tử trung gian của axit ribonucleic (ARN) trước khi tổng hợp protein. Khi gen được kích hoạt, phân tử ARN đóng vai trò như sứ giả truyền thông tin di truyền vào protein được tạo ra.
 
Sự xuất hiện của các phân tử ARN có thể là kết quả của cơ chế xử lý nối ghép luân phiên, loại bỏ các phân đoạn khác nhau từ trong ARN, tạo thành các phân tử kích thước khác nhau. Vì vậy, các nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu vai trò của 2 phân tử ARN của ZIF2 trong việc bảo vệ thực vật kháng kẽm.
 
Mặc dù cả 2 phân tử này đều dẫn đến sự sản sinh protein ZIF2 như nhau, nhưng phân tử ARN dài sẽ sản sinh nhiều protein hơn phân tử ARN ngắn. Từ đó, các nhà khoa học đã nghiên cứu cơ chế di truyền cơ bản. Kết quả cho thấy, 2 phân tử ARN của ZIF2 bắt nguồn từ cơ chế nối ghép luân phiên trong khu vực của phân tử ARN không ảnh hưởng đến “thông tin” protein, nhưng vẫn kiểm soát mức độ sản sinh protein ZIF2.
 
Ngoài ra, kẽm cũng kích hoạt cơ chế xử lý này. Khi hàm lượng kẽm cao, khu vực phân tử ARN không được loại bỏ, sẽ tạo thành phân tử ARN dài hơn. Vì thế, lượng protein của ZIF2 cao hơn, làm tăng khả năng kháng kẽm của thực vật.

Theo Paula Duque, trưởng nhóm nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu là đáng ngạc nhiên. Thực vật đã phát triển cơ chế di truyền rất thông minh, cho phép bảo vệ thực vật khỏi hàm lượng kẽm độc hại. Protein được sản sinh nhiều hơn, giúp giữ kim loại nặng này trong rễ thực vật và tránh các ảnh hưởng độc hại cho lá, hoa và các bộ phận khác của thực vật.

Estelle Remy, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng khu vực phân tử ARN của ZIF2 trải qua cơ chế xử lý luân phiên, có thể được sử dụng để tăng biểu hiện của các protein khác. Vì thế, các kết quả nghiên cứu có tiềm năng áp dụng không chỉ trong các chiến lược tăng cường sinh học cho cây trồng, mà cả xử lý đất ô nhiễm kẽm.

Theo NASATI

_______________________________________

Mọi liên hệ về viết bài, tin cho chuyên mục Khoa học xin gửi tới: thaolam@dantri.com.vn

Tag :
MỚI NHẤT
Khai thác nước từ sương mù bằng các mạng lưới giọt nước
Khai thác nước từ sương mù bằng các mạng lưới giọt nước

Khai thác nước từ không khí được xem là ý nghĩ viển vông, nhưng tạo ra một mạng lưới giọt nước ổn định trong không khí do các nhà nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge, Hoa Kỳ phát triển, có thể chứng tỏ đây là bước đi đúng hướng.

Thứ ba, 03/06/2014 - 08:58

Kết nối được với tàu vũ trụ “lưu lạc” 17 năm
Kết nối được với tàu vũ trụ “lưu lạc” 17 năm

Một nhóm các nhà khoa học đã chính thức liên lạc lại được với ISEE-3, con tàu vũ trụ đã chấm dứt hoạt động từ 17 năm qua sau khi Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) quyết định trao quyền kiểm soát con tàu cho họ.

Thứ ba, 03/06/2014 - 08:56

Tương lai cây trồng biến đổi gen ở VN dưới góc nhìn của tiến sỹ Anh
Tương lai cây trồng biến đổi gen ở VN dưới góc nhìn của tiến sỹ Anh

(Dân trí) - Trong chuyến công tác tại Việt Nam gần đây, tiến sỹ Graham Brookes, Viện PG Economics, Anh quốc, đã có cuộc trao đổi về cây trồng biến đổi gen nói chung và tương lai cây trồng biến đối gen ở Việt Nam nói riêng.

Thứ hai, 02/06/2014 - 05:19

Xem phim khiêu dâm dễ làm đàn ông teo não
Xem phim khiêu dâm dễ làm đàn ông teo não

Những người đàn ông thường xuyên xem sách báo, phim ảnh khiêu dâm có thể đang tự làm teo não của họ cũng như gây "đơ" phản ứng trước các kích thích tình dục, theo một nghiên cứu mới.

Thứ hai, 02/06/2014 - 09:34

Sắp dịch chuyển được con người trong chớp mắt?
Sắp dịch chuyển được con người trong chớp mắt?

Việc dịch chuyển con người xuyên không gian chỉ trong chớp mắt có thể sắp trở thành hiện thực sau những thành công bước đầu của một thử nghiệm "viễn tải" mang tính đột phá.

Thứ hai, 02/06/2014 - 09:31

Những loài hoa có hình dạng mà con người chỉ biết ngả mũ thán phục
Những loài hoa có hình dạng mà con người chỉ biết ngả mũ thán phục

(Dân trí) - Hoa, ngoài việc mang hương sắc cho đời, nó còn là một cơ quan sinh sản để duy trì nòi giống và đây được xem như mục đích tự thân của nó.

Thứ hai, 02/06/2014 - 09:30

Máy in trái cây 3D
Máy in trái cây 3D

Hãng Dovetailed đã phát triển thành công máy in 3D có khả năng "in trái cây" với hình dạng 3 chiều trong không gian.

Thứ hai, 02/06/2014 - 09:16

Mắt khỏe hơn nhờ ăn nho
Mắt khỏe hơn nhờ ăn nho

(Dân trí) - Các nhà nghiên cứu của ĐH Miami, Mỹ vừa phát hiện ra rằng ăn nhiều nho giúp bảo vệ và duy trì võng mạc khỏi thoái hóa.

Thứ hai, 02/06/2014 - 09:13

ĐH Nguyễn Tất Thành xây dựng trung tâm phát triển kỹ thuật cao 1.100 tỷ đồng
ĐH Nguyễn Tất Thành xây dựng trung tâm phát triển kỹ thuật cao 1.100 tỷ đồng

(Dân trí)-Sáng nay, Trường ĐH Nguyễn Tất Thành khởi công dự án Trung tâm phát triển Kỹ thuật cao tại khu công nghệ cao TPHCM với tổng kinh phí 1.100 tỷ đồng. Dịp này trường cũng tổ chức kỷ niệm 103 năm ngày Bác Hồ ra đi tìm đường cứu nước và 15 năm ngày truyền thống trường.

Chủ nhật, 01/06/2014 - 04:04

Phương pháp mới khai thác nhiệt thải
Phương pháp mới khai thác nhiệt thải

Các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới đã mất hàng thập kỷ để tìm cách khai thác phần nào năng lượng nhiệt thải từ các qui trình công nghiệp và các nhà máy điện.

Thứ bảy, 31/05/2014 - 08:48

Những điều phụ nữ nên biết về khả năng chăn gối
Những điều phụ nữ nên biết về khả năng chăn gối

Một chuyên gia sản phụ khoa uy tín của Mỹ, tác giả của 2 cuốn sách y học về sức khỏe tình dục của phái yếu, đã tiết lộ những điều phụ nữ nên biết, nhưng thường không được bác sĩ chuyên khoa hướng dẫn về cách khắc phục những trục trặc trong chuyện chăn gối của họ.

Thứ bảy, 31/05/2014 - 08:46

Lộ diện "Tam giác quỷ” trong không gian
Lộ diện "Tam giác quỷ” trong không gian

"Tam giác quỷ Bermuda" trong không gian là biệt danh dành cho một trong những khu vực bức xạ nguy hiểm nhất mà con người từng chạm trán trong hành trình thám hiểm vũ trụ.

Thứ bảy, 31/05/2014 - 08:43

ĐÁNG QUAN TÂM
Cách biến ánh sáng thành vật chất sau 80 năm tìm kiếm
Cách biến ánh sáng thành vật chất sau 80 năm tìm kiếm

Các nhà khoa học vật lý thuộc Phòng thí nghiệm vật lý Blackett, Đại học Hoàng gia London đã khám phá ra cách tạo ra vật chất từ ánh sáng, một kỳ tích vốn được cho là điều không thể khi giả thuyết này lần đầu tiên được đưa ra vào 80 năm về trước.

Thứ bảy, 31/05/2014 - 08:38

ĐH Bách khoa Hà Nội: 390 công trình dự thi nghiên cứu khoa học
ĐH Bách khoa Hà Nội: 390 công trình dự thi nghiên cứu khoa học

(Dân trí) - Ghi nhận những kết quả nghiên cứu khoa học đạt được trong phong trào sinh viên nghiên cứu khoa học, sáng nay 30/5, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội đã tổ chức hội nghị tổng kết hoạt động nghiên cứu khoa học và trao giải thưởng cho các công trình đạt giải.

Thứ sáu, 30/05/2014 - 02:15

Tuyệt chiêu cải thiện đời sống chăn gối
Tuyệt chiêu cải thiện đời sống chăn gối

Các nhà nghiên cứu phát hiện, những gì chúng ta làm ngay sau khi ân ái có thể tạo ảnh hưởng rất lớn đến sự thành công của mối quan hệ đôi lứa.

Thứ sáu, 30/05/2014 - 09:17

Sử dụng não để kiểm soát máy bay
Sử dụng não để kiểm soát máy bay

(Dân trí) - Viên phi công đội một chiếc mũ màu trắng với vô số dây cáp kèm theo. Ánh mắt của anh ấy tập trung vào đường băng phía trước. Bất ngờ thanh điều khiển bắt đầu di chuyển như một phép màu. Chiếc máy bay nghiêng cánh và sau đó tiến thẳng về phía đường băng.

Thứ sáu, 30/05/2014 - 09:13

Thay đổi ở não của trẻ bị tiểu đường típ 1
Thay đổi ở não của trẻ bị tiểu đường típ 1

(Dân trí) - Theo một nghiên cứu mới của Australia, một biến chứng nghiêm trọng của bệnh tiểu đường típ 1 được gọi là nhiễm toan cetondo tiểu đường (DKA) có thể gây ra những thay đổi tạm thời ở não của trẻ em mới được chẩn đoán mắc bệnh.

Thứ sáu, 30/05/2014 - 09:13

Các nhà khoa học tìm ra cách thức dự đoán bệnh tự kỷ
Các nhà khoa học tìm ra cách thức dự đoán bệnh tự kỷ

(Dân trí) - Các nhà khoa học Canada cho biết họ đã lần ra được manh mối giữa mã di truyền với bệnh tự kỷ, ghép lại với những cái mà các nhà nghiên cứu tin rằng có thể thiết lập được một công thức giúp xác định tình trạng bệnh tự kỷ sớm hơn ở trẻ em.

Thứ sáu, 30/05/2014 - 09:11

Học càng sớm càng tốt cho não bộ
Học càng sớm càng tốt cho não bộ

(Dân trí) - Sử dụng bộ não của bạn- đặc biệt trong khoảng thời gian vị thành niên có thể giúp các tế bào não sống lâu hơn cũng như tạo ra nhiều ảnh hưởng tới việc não bộ sẽ hoạt động như thế nào sau tuổi dậy thì.

Thứ sáu, 30/05/2014 - 09:09

Tìm ra chất mới chống lại vũ khí hóa học
Tìm ra chất mới chống lại vũ khí hóa học

(Dân trí) - Các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Orego đã phát hiện ra một số hợp chất tên là polyoxoniobates có thể giảm bớt hoặc khử sạch các chất gây kích thích thần kinh như khí sarin.

Thứ năm, 29/05/2014 - 09:23

Thiết bị in 3D giống gan có thể khử độc máu
Thiết bị in 3D giống gan có thể khử độc máu

Các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học California ở San Diego, Hoa Kỳ đã chế tạo được thiết bị in 3D mô phỏng chức năng gan, có khả năng khử độc máu một cách an toàn.

Thứ năm, 29/05/2014 - 09:21

Robot thông minh biết nói chuyện hài hước
Robot thông minh biết nói chuyện hài hước

Các nhà khoa học Nhật Bản vừa mới giới thiệu một mẫu robot biết đùa và thậm chí còn có khả năng nhận biết lúc nào câu đùa của nó trở nên vô vị.

Thứ năm, 29/05/2014 - 09:19

Lợi ích và tác hại của khoai tây
Lợi ích và tác hại của khoai tây

(Dân trí) - Khoai tây là nguồn cung cấp vitamin C và B6, kali, mangan, chất xơ, photpho, niacin (còn được gọi là vitamin B3, axit nicotinic hay vitamin PP) và axit pantothenic (vitamin B5).

Thứ năm, 29/05/2014 - 09:18

Lập hồ sơ DNA để bảo vệ san hô
Lập hồ sơ DNA để bảo vệ san hô

(Dân trí) - Để ngăn chặn sự biến mất của các rạn san hô, các chuyên gia Nhật Bản tiến hành thành lập hồ sơ DNA cho tất cả san hô Acropora.

Thứ năm, 29/05/2014 - 09:15