THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1. Thông tin chung

- Tên đề tài: Tách dòng và biểu hiện gen mã hóa enzyme DAT tham gia tổng hợp alkaloid ở cây dừa cạn (Catharanthus roseus (L.) G. Don)

- Mã số: ĐH2016-TN05-04

- Chủ nhiệm đề tài: ThS. Bùi Thị Hà

- Tổ chức chủ trì: Trường Đại học Y Dược – Đại học Thái Nguyên

- Thời gian thực hiện:  Từ tháng 01 năm 2016 đến tháng 12 năm 2017

2. Mục tiêu

Xác định đặc điểm và biểu hiện được gen mã hóa deacetylvindoline-4-O-acetyltransferase (CrDAT) phân lập từ cây dừa cạn. Tạo được cây thuốc lá chuyển gen CrDAT.

3. Tính mới và sáng tạo

Kết quả nghiên cứu trong đề tài  góp phần làm sáng tỏ đặc điểm cấu trúc của gen CrDAT phân lập từ cây dừa cạn màu hoa hồng tím và màu hoa trắng thu thập tại Thái Nguyên. Cơ sở khoa học và hiệu quả của kỹ thuật tăng cường biểu hiện gen mã hóa enzyme chìa khóa trong chuỗi chuyển hóa tổng hợp alkaloid nhằm nâng cao hàm lượng alkaloid của cây dừa cạn.

4. Kết quả nghiên cứu

1.1. Gen CrDAT phân lập từ cây dừa cạn đã được tách dòng phân tử và xác định trình tự nucleotide. Gen CrDAT (cDNA) có kích thước 1320 bp, mã hóa cho 439 amino acid.

1.2. Vector chuyển gen thực vật pBI121-CrDAT đã được thiết kế và chuyển vào hệ gen của cây thuốc lá và cây dừa cạn chuyển gen đã biểu hiện được protein tái tổ hợp CrDAT có kích thước khoảng 51 kDa.

1.3. Môi trường MS bổ sung sucrose 30 g/l; agar 10 g/l; BAP 1,0 mg/l và IBA 0,6 mg/l; nước dừa 100 ml/l; pH = 5,8 thích hợp cho sự phát sinh chồi và sự sinh trưởng chồi từ đoạn thân mang mắt chồi bên. Môi trường MS bổ sung sucrose 30 g/l; agar 10 g/l; BAP 0,5 mg/l và IBA 0,4 mg/l; nước dừa 100 ml/l; pH = 5,8, thích hợp cho sự phát sinh chồi và sinh trưởng chồi từ nách lá mầm.

5. Sản phẩm

5.1. Sản phẩm khoa học

- Số bài báo đăng trên Tạp chí quốc tế trong hệ thống ISI (SCI-E): 01 bài

1. Bui Thi Ha, Nguyen Thi Ngoc Lan, Nguyen Thi Tam, Le van Son, Chu Hoang Mau (2018), “Expression of the gene encoding deacetylvindoline 4-o-acetyl transferase (CrDAT) from Catharanthus roseus in transgenic tobacco plant”, Tạp chí Australian Joural of Crop Science, AJCS 12 (07), pp. 1139 – 1143. doi: 10.21475/ajcs.18.12.07.PNE1077.

- Số bài báo đăng trên Tạp chí quốc gia: 02 bài

1. Bùi Thị Hà, Đỗ Huy Hoàng, Nguyễn Thị Tâm, Chu Hoàng Mậu (2016), “ Nghiên cứu quy trình chuyển gen ở cây dừa cạn (Catharanthus roseus (L.) G.Don)”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 157 (12/1), tr. 71-76.
2. Bùi Thị Hà, Đào thị Nhâm, Hoàng Ngọc Anh, Hồ Mạnh Tường, Lê văn Sơn, Nguyễn Thị Tâm, Chu Hoàng Mậu (2017), “Thiết kế cấu trúc nhằm tăng cường biểu hiện gen mã hóa peroxidase ở cây dừa cạn (Catharanthus roseus (L.) G.Don) chuyển gen”, Tạp chí Công nghệ Sinh học, 15 (3), tr. 489 – 495.

5.2. Sản phẩm đào tạo

- Là một phần số liệu của đề tài NCS:

Bùi Thị Hà, (2018), Nghiên cứu tăng cường biểu hiện gen mã hóa enzyme DAT tham gia tổng hợp alkaloid ở cây dừa cạn (Catharanthus roseus (L.) G.Don), Luận án Tiến sĩ Sinh học, Trường Đại học Sư Phạm, Đại học Thái Nguyên.

- Đào tạo 02 học viên cao học: Là một phần của đề tài

+ Đào Thị Nhâm (2016), Thiết kế vector chuyển gen mang cấu trúc gen CrPrx phân lập từ cây dừa cạn (Catharanthus roseus (L.) G.Don), Luận văn Thạc sĩ Sinh học, Trường Đại học Sư Phạm, Đại học Thái Nguyên.

+ Đỗ Huy Hoàng (2016), Nghiên cứu xây dựng quy trình chuyển gen ở cây dừa cạn (Catharanthus roseus (L.) G. Don), Luận văn Thạc sĩ Sinh học, Trường Đại học Sư Phạm, Đại học Thái Nguyên.

6. Phương thức chuyển giao, địa chỉ ứng dụng, tác động và lợi ích mang lại của kết quả nghiên cứu

- Đề tài có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo trong học tập, giảng dạy phần sinh học.

- Sản phẩm của đề tài được sử dụng làm cơ sở ứng dụng nâng cao hàm lượng alkaloid trong cây dừa cạn bằng kỹ thuật chuyển gen phục vụ cho y dược học.

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1. General information

Project title: CLONING  AND  EXPRESSION OF DAT GENE INVOLVED IN ALKALOID SYNTHESIS IN PERIWINKLE PLANTS (Catharanthus roseus (L.) G. Don.

Code number: DH2016 - TN05 - 04

Coordinator:  MS. Bui Thi Ha

Implementing institution: Thai Nguyen University of Medicine and pharmacine

Duration: from 01-2016 to 12- 2017

2. Objective(s)

Determine the characteristics and express the gene coding for deacetylindoline-4-O-acetyltransferase (CrDAT) isolated from the periwinkle.

3. Creativeness and innovativeness

The results of the dissertation contribute to the clarification of the structural characteristics of CrDAT genes isolated from the purple and white flowered periwinkle plants collected in Thai Nguyen. The scientific basis and effectiveness of the techniques enhancing the expressiom of the genes coding for the key enzymes in the chain of alkaloid synthesis have improved the alkaloid content in periwinkle plants.

4. Research results

4.1. Study and collect data on CrDAT gene; design pairs of PCR primers cloning CrDAT genes; amplify, split and identify CrDAT sequencing.

4.2. Design a plant transgenic vector containing the CrDAT gene and evaluate the activity of the transgenic vector on tobacco plants.

4.3. Study the regeneration system and develop a procedure for gene transformation via Agrobacterium tumafaciens in periwinkle plants.

5. Products

5.1. Science

1. Bui Thi Ha, Nguyen Thi Ngoc Lan, Nguyen Thi Tam, Le van Son, Chu Hoang Mau (2018), “Expression of the gene encoding deacetylvindoline 4-o-acetyl transferase (CrDAT) from Catharanthus roseus in transgenic tobacco plant”, Australian Joural of Crop Science, AJCS 12 (07), pp. 1139 – 1143. doi: 10.21475/ajcs.18.12.07.PNE1077.
2. 2. Bui Thi Ha, Đo Huy Hoang, Nguyen Thi Tam, Chu Hoang Mau (2016), “The transgenic process performed in periwinkle”, (2016), Journal of Science and Technology -TNU, 157 (12/1), pp. 71-76.
3. Bui Thi Ha, Dao Thi Nham, Hoang Ngoc Anh, Ho Manh Tuong, Le Van Son, Nguyen Thi Tam, Chu Hoang Mau (2017), “Designing structure to overexpress gene encodes peroxidase in transgenic perwinkle plants (Catharanthus roseus (L.) G. Don)”, (2017),  Journal of Biotechnology, 15(3), pp. 489 - 495.

5.2. Educase

- Is part of the data of the PhD:Bui Thi Ha (2018),  The study on the overexpression of DAT gene involved in alkaloid synthesis in periwinkle plants (Catharanthus roseus (L.) G. Don, Doctoral dissertation of Biology, College of Education, Thai Nguyen University- Graduate training 02 masters:+ Dao Thi Nham (2016), Designing gene transgenic vector  peroxidase isolated in perwinkle plants (Catharanthus roseus  (L.) G. Don), Master dissertation  of  Biology, College of Education, Thai Nguyen University.+ Do Huy Hoang (2016), The transgenic process performed in periwinkle (Catharanthus roseus (L.) G. Don), Master dissertation of Biology, College of Education, Thai Nguyen University.

6. Transfer alternatives, application institutions, impacts and benefits of research results

- The topic can be used as a reference in learning, teached biology.

- The product of the topic is used as a basis for application overexpess  alkaloid in periwinkle  by genetic engineering for medicine.