Theo dõi hệ gen tổng thể và định tính chỉ thị phân tử SSR cho cây điều và thiết kế cơ sở dữ liệu web-site của những microsatellites

 Theo dõi hệ gen tổng thể và định tính chỉ thị phân tử SSR cho cây điều và thiết kế cơ sở dữ liệu web-site của những microsatellites

Nguồn: CMDB Siddanna Savadi, B M Muralidhara, V Venkataravanappa, J D Adiga. 2023. Genome-wide survey and characterization of microsatellites in cashew and design of a web-based microsatellite database:

 

Cây điều là cây cho quả ăn được với nhân hạt điều, với phổ sử dụng nông sản rất rộng từ thực phẩm đến ứng dụng công nghiệp. Mặc dù nó có tầm quan trọng về kinh tế rộng lớn như vậy, việc định tính hệ gen tổng thể (genome-wide characterization) về chỉ thị phân tử SSR (simple sequence repeats) vẫn chưa đủ cho hệ gen cây điều. 

 

Do vậy, người ta tiến hành nghiên cứu những microsatellites/SSRs một cách toàn diện trên hệ gen tổng thể và định tính chỉ thị phân tử ấy trong cây điều, phát triển các markers đa hình, xây dựng cở sở dữ liệu “web-based microsatellite”. Có tất cả 54.526 SSRs được tìm thấy trong genome cây điều, với tần suất trung bình là 153 SSRs/Mb. Trong những chỉ thị “genome-wide SSRs” (2-6 bp size motifs), chỉ thị có “dinucleotide repeat motifs” chiếm con số vượt trội (68,98%) theo sau là motif “trinucleotides” (24,56%). Loại hình Class I của SSRs (≥20 bp) chiếm 45,10%, Class II (≥12-<20 bp) chiếm 54,89% trên tổng số SSRs được tìm thấy. Bên cạnh đó, loại hình chỉ thị “AT-rich SSRs” có tần suất nhận diện cao nhất trong genome cây điều (84%) so với chỉ thị “GC-rich SSRs”. Minh chứng này gắn với chỉ thị “in silico-mined genome-wide SSRs” thông qua kết quả chạy PCR trong nhiều giống điều cho thấy có 59 markers đa hình, giá trị PIC (polymorphism information content) của những chỉ thị phân tử SSR ấy biến thiên từ 0,19 đến 0,84. Cơ sở dữ liệu có tên “web-based database” là "Cashew Microsatellite Database (CMDB)," được người ta thiết lập để tiếp cận với phương pháp “genome-wide SSRs” nhằm tìm kiếm gen đích theo nghiên cứu này cũng như nghiên cứu “transcriptome-based SSRs” (chỉ thị trên cơ sở transcriptome) từ kết quả nghiên cứu trước đây của tác giả thông qua một “interface” phục vụ nghiên cứu sử dụng rất thân thiện. Bên cạnh đó, CMDB cung cấp thông tin những chĩ thị SSRs được minh chứng qua thí nghiệm. CMDB cho phép truy xuất thông tin chỉ thị SSR với các phương án tìm kiếm tùy theo điều chỉnh của người sử dụng. Như vậy, việc định tính chỉ thị SSRs trên toàn hệ gen, những markers đa hình và cơ sở dữ liệu CMDB đã được phát triển, sẽ  phục vụ những nguồn marker giá trị cho kỹ thuật “DNA fingerprinting”, định tính vật liệu bố mẹ, các nghiên cứu di truyền, và phục vụ chọn giống trên cơ sở phân tử giống điều cũng như các loài có liên hệ với chi Anacardium .

 

Xem  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37670858/

 

Hình:  Tần suất phấn bố các chỉ thị SSR  trong hệ gen cây điều. (A) Tần suất motif tính theo đơn vị chiều dài phân tử (K-mers); (B) Tần suất motifs theo thành phần nucleotide.