Epigenetic ở thực vật

[Cao Xuân Hiếu]

Em đang học về phần cơ chế tính kháng ở thực vật, em có thắc mắc này:

2- Anh Hiếu ơi, sau khi hình dung ra epigenetic là cái gì thì em cũng muốn biết là khi thực vật bị bệnh và bắt đầu xuất hiện tính kháng, cái gì giúp cho sự methyl hóa diễn ra đúng chỗ như vậy.

Mọi người cùng nhảy vào thảo luận cho nó rõ thêm nhé.

Em đã tham khảo 2 bài viết mới này chưa? nếu muốn thảo luận kỹ về epigenetics thì nên mở 1 topic riêng chuyên về vấn đề này để tránh làm ảnh hưởng nội dung topic này.


1. INVITED REVIEW: Epigenetics and its Implications for Plant Biology 2. The ‘Epigenetic Epiphany’: Epigenetics, Evolution and Beyond

2. Transgeneration memory of stress in plants
http://www.nature.com/nature/journal/v442/n7106/pdf/nature05022.pdf

 

[Nguyễn Ngọc Lương]

paramutation có thể dịch là đột biến ngoại DNA, tức đột biến làm ảnh hưởng tới kiểu hình mà không làm thay đổi trật tự Nu trên DNA. Tất nhiên dịch kiểu đó thì cần phải giải thích luôn định nghĩa của nó: là hiện tượng một allele này ảnh hưởng sự biểu hiện một allele khác trên cùng locus kể cả khi không có mặt. Cơ chế ảnh hưởng thông qua một gene gọi là mop1 mã hóa cho một RNA Pol ?mà sự hoạt động phụ thuộc các paramutating RNA. RNA Pol này đảm bảo hàm lượng các RNA của paramutating allele trên ngưỡng để khi phân chia RNA vào mỗi hợp thì hàm lượng của chúng vẫn đủ gây ảnh hưởng tới sự biểu hiện của allele còn lại. Cơ chế mà các paramutating RNA này ảnh hưởng tới các allele tương ứng vẫn chưa rõ (wikipedia)
Em mà đọc epigenetics thì cũng nên đọc luôn mấy hiện tượng genetic imprint và gene silencing luôn thể.
Mà anh google đi vắng à? ?8) ?hay bạn wiki hôm nay ốm

 

[Nguyễn Ngọc Lương]

Hoàng đọc luôn bài này (mặc dù epigenetics ở động vật) để có thêm kiến thức về epigenetics này:
http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/4605847.stm

 

[Nguyễn Ngọc Lương]

Làm gì nó rõ ràng 3 cơ chế vậy Hoàng? Đó là 3 hiện tượng mà, có thể nói cơ chế nó cũng gần như epigenetic nhưng rõ ràng nó còn làm cái khác nữa.
Nếu dịch paramutation theo nghĩa para + mutation thì là siêu đột biến (như paranormal-siêu nhiên).
Còn nếu theo cách giải thích của nó thì hoàn toàn không có đột biến gì ở đây cả, mà có thể xem là tương tác gene cùng allele theo kiểu đặc biệt.

Thế epigenetic với ngoại di truyền nó khác nhau à?

 

[Nguyễn Ngọc Lương]

Ok, đọc thêm một chút thì thấy bị lừa rồi: epigenetic chính là ngoại di truyền và định nghĩa của nó là sự thay đổi về kiểu hình có thể di truyền được mà không có sự thay đổi về kiểu gene.
Ngoài methylation, RNA silencing và những cái Hoàng kể thì prion cũng là một hiện tượng epigenetic, ví dụ ở gene PSI/psi.

 

[Cao Xuân Hiếu]

Epigenetics (ko biết em có biết thuật ngữ tiếng Việt này k? ) là một ngành học nghiên cứu về sự di truyền tính trạng bên ngoài các định luật genetics nên đối tượng của nó không phải là DNA / genome (đối tượng chính thống của genetics).
?
Em chỉ đúng DNA modification là 1 trong những đối tượng của ngành học này. Ngoài ra, còn có chromosome acetylation, histon modification, RNAi, prions .v.v

Nói tóm lại là cái nội hàm của epigenetics hơi lỏng nên ngoại diên còn có thể có nhiều thay đổi. Do vậy nếu có thể thì em nên tập trung lại vào mối quan hệ hữu cơ giữa DNA methylation và sự hình thành tính trạng mới. Tuy nhiên trong khi nghiên cứu mối quan hệ này thì lại nảy ra anh DNA junk mà anh ta lại nằm trong genomics chứ ko epigenetics nên lại cãi nhau nhiều. ?

Theo anh khi em đọc tài liệu về cái này thì trong đầu em phải luôn quẩn quanh những câu hỏi 1) "cái gì thực tế đã truyền sang tế bào thế hệ sau?", 2) "CLTN làm thế nào để tích lũy những cái có ích?" và 3) "Có hay ko có khả năng hình thành những đặc điểm/trạng thái mới của cái vật ở câu 1 từ những đặc điểm cũ có ích từ câu 2?" ?

Anh quote lại những gì đã viết ở topic kia để khỏi phải nhắc lại. Vì thuật ngữ epigenetics là thuật ngữ lỏng (giống như "di truyền ngoài Mendel" => chẳng ai biết đâu mà lần), nên để viết một cách khoa học và "dễ hiểu" thì, theo anh, Hoàng ko nên sử dụng thuật ngữ này nữa mà dùng các cơ chế chi tiết hơn như DNA modification .v.v để giải quyết vấn đề rõ hơn.

Anh Hiếu ơi, có lẽ làm Mendelian lâu quá nên khó tách rời ra khỏi suy nghĩ trình tự DNA chi phối tất cả rồi.
Em không hiểu hiện tượng điều hòa biểu hiện gene có phải là hiện tượng thuộc về epigenetics không? Và trong các ý sau, ý nào sai? Đang làm bài chuyên đề về cái này mà một số khái niệm còn ấu trĩ quá.

1. Nếu như theo định nghĩa thì hiện tượng điều hòa biểu hiện gene không làm thay đổi trình tự DNA nhưng cho kiểu hình khác nhau--> epigenetics
2. Nếu hiện tượng điều hòa biểu hiện gene có liên quan đến nguồn gốc vật chất di truyền (từ bố hoặc mẹ) gene từ bố biểu hiện khác từ mẹ--->epigenetics.
3. Điều hòa biểu hiện gene có thể tạo ra tính trạng epigenetics (trong vernalization), cũng có thể không (trong tính trạng gia tăng tần số tái tổ hợp tương đồng). (Hình như ý này đúng)
4. Điều hòa biểu hiện gene chỉ tạo ra kiểu hình khác trong yếu tố môi trướng khác--> không phải epigenetics.

Không thể xếp điều hòa biểu hiện gene vào lĩnh vực của epigenetics được. Epigenetics chỉ quan tâm đến cơ chế điều hòa biểu hiện gene do DNA modifications, histone modification, chromosome acetylation .v.v nhưng ngoài những cơ chế đó, gene còn được điều hòa bởi các yếu tố cis và trans.

1. Nếu như theo định nghĩa thì hiện tượng điều hòa biểu hiện gene không làm thay đổi trình tự DNA nhưng cho kiểu hình khác nhau--> epigenetics

Câu này đúng nếu trong cùng 1 điều kiện môi trường (1 signal/ ?stimulus), và với 1 bộ genome giống nhau.

2. Nếu hiện tượng điều hòa biểu hiện gene có liên quan đến nguồn gốc vật chất di truyền (từ bố hoặc mẹ) gene từ bố biểu hiện khác từ mẹ--->epigenetics. ?

Đó phải được hiểu là cùng 1 gene /NST giống nhau nhưng do tế bào bố mẹ đã mã hóa genome của mình theo các cách khác nhau do đó khi chúng tương tác với nhau sẽ tạo 1 kết quả khác với những gì di truyền học thông thường (genetics) phỏng đoán.

Nói chúng là em đang chạy vòng quanh các khái niệm chứ ko phát biểu chính xác, cùng ko phát hiện ra mối quan hệ gì liên quan giữa các hiện tượng.

Thuật ngữ paramutation có thể dịch là gì?

paramutation có thể dịch là đột biến ngoại DNA, tức đột biến làm ảnh hưởng tới kiểu hình mà không làm thay đổi trật tự Nu trên DNA.

Mà Paramution có thể dịch là đột biến giả không nhỉ?

Nếu dịch paramutation theo nghĩa para + mutation thì là siêu đột biến (như paranormal-siêu nhiên).
Còn nếu theo cách giải thích của nó thì hoàn toàn không có đột biến gì ở đây cả, mà có thể xem là tương tác gene cùng allele theo kiểu đặc biệt.

Hehe, đấy là trò chơi sáng tạo. Một người ko thể đơn thuần nghĩ ra 1 thuật ngữ là thiên hạ ai cũng dùng nó, chỉ trừ phi ng sáng tạo này đủ sức thuyết phục các bậc cây đa cây đề sử dụng chúng.

Trong các cách gọi trên, siêu đột biến là những đột biến không bình thường => đột biến là ko bình thường rồi => phủ định của phủ định chỉ làm loạn chứ ko làm rõ. Ngoài ra lại còn dễ nhầm với vùng siêu biến (hypervariable) trên Ab

Đúng như anh Lương nói, đây là tương tác gene cùng locus trong đó allele này (trội?) có thể gây biến đổi allele khác (lặn?) để nó trở nên giống mình. A*A => A*A* . Thực tế đây là loại biến đổi đây là DNA modification.

 

[Nguyễn Ngọc Lương]

Hình này lấy ở đâu vậy. Cho toàn bài được không?
Đoán là genetic imprinting ở F2, nhưng muốn lý giải đầy đủ phải xem toàn bài.

 

[Nguyễn Ngọc Lương]

có thể là gradient nồng độ RNAi

 

[Nguyễn Hữu Huy]

Em thấy trong 1 slide bài giảng có nói đến chuyện RNAi tương tác được với ?genome để kích thích tạo ra dsRNA mới (tức phức hợp nuclease mới), không biết có ảnh hưởng tới gradient nồng độ không? mà hình như em đang nhầm với dsRNA của retrovirus.

 

[Nguyễn Ngọc Lương]

Xin lỗi nói bừa. Câu trả lời của Hoàng đây:

Petunia hybrida ‘Red Star’ is a variety whose flowers exhibit a star-type red and white bicolor pattern. We analyzed the mRNA levels of six genes involved in anthocyanin biosynthesis. Only the level of chalcone synthase (CHS) mRNA was depressed in the unpigmented flower sectors. Both transcriptional activity and the accumulation of short interfering RNA of CHS in the unpigmented sectors were detected. Viral infection blocked the generation of CHS-silenced sectors. These results indicate that sequence-specific degradation of CHS RNA is the primary cause of the formation of white sectors in ‘Red Star’ flowers.

 

[Biologist]

Em Hoang:
Linh vuc ?ma Em muon tim hieu (epigenetics) dang rat duoc nhieu nha nghien cuu tren the gioi dac biet quan tam. ?Kien thuc khoa hoc trong linh vuc nay phat trien rat nhanh trong khoang vai nam gan day (hau nhu moi tuan le deu co nhung cong bo moi trong linh vuc nay). ?Co nhieu khai niem ma cac nha khoa hoc van nghi la dung (va da duoc in trong cac sach giao khoa su dung trong giang day o trong va ngoai nuoc) nhung hien nay khong con chinh xac nua. ?Mac du cac nha khoa hoc dong y voi nhau la cac hien tuong nhu DNA modifications, histone modifications, RNAi, microRNA, siRNA, self-defense mechanisms in plants, ?etc... co moi quan he rat mat thiet voi nhau, nhung cac moi quan he nay thay doi tuy theo organisms, tisues, developmental stages. etc... Neu Em muon biet duoc nhung thong tin moi nhat trong linh vuc nay, Em nen tranh doc sach giao khoa ma nen doc cac tai lieu nghien cuu va cac reviews moi nhat (xuat ban hang tuan). ?Sau day la mot so general websites toi da su dung va nhan thay la "useful" . Ngoai ra, linh vuc nay hien nay rat "hot", co nhieu co hoi nhan hoc bong va viec lam.


http://www.sciencemag.org/feature/plus/sfg/resources/res_epigenetics.dtl#gen
http://www.chromatin.us/chrom.html

Chuc Em may man,

 

[Cao Xuân Hiếu]

Ok, đọc thêm một chút thì thấy bị lừa rồi: epigenetic chính là ngoại di truyền và định nghĩa của nó là sự thay đổi về kiểu hình có thể di truyền được mà không có sự thay đổi về kiểu gene.
Ngoài methylation, RNA silencing và những cái Hoàng kể thì prion cũng là một hiện tượng epigenetic, ví dụ ở gene PSI/psi.

Tôi gợi ý sử dụng thuật ngữ "Di truyền ngoài mã" để gọi epigenetics.

Di truyền ngoài mã: Đổi chiều cơ chế bất thuật nghịch (link đến Tủ sách VLOS)