TRANG THÔNG TIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Tên đề tài luận án tiến sĩ: “Nghiên cứu đặc điểm hệ gene lục lạp và phân tích hoạt tính của saponin phân lập từ cây Lan tai cáo (Hoya verticillata var. verticillata)”.
Chuyên ngành: Di truyền học. Mã số: 9420121
Họ và tên NCS: Hoàng Việt Cường.
Người hướng dẫn khoa học:
1. GS.TS. Chu Hoàng Mậu
2. PGS.TS. Từ Quang Tân
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên.
NHỮNG KẾT QUẢ MỚI CỦA LUẬN ÁN:
1. Luận án là công trình nghiên cứu mới về đặc điểm của hệ gene lục lạp hoàn chỉnh của loài Lan tai cáo (H. verticillata var. verticillata). Đề xuất được mã vạch DNA tiềm năng hỗ trợ phân biệt loài và nhận diện chi Hoya.
2. Phân lập và xác định được cấu trúc của hai saponin mới từ lá Lan tai cáo là 3β,20-dihydroxy-pregn-5-ene-3-O-β-D-fucopyranoside 20-O-β-D-glucopyranoside và 3β,20-dihydroxy-pregn-5 ene-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-β-D-fucopyranoside-20-O-β- D-glucopyranoside.
3. Đánh giá được khả năng tương tác và mô phỏng động học phân tử in silico của các saponin phân lập từ Lan tai cáo và xác định được parasiticoside B (3β,20-dihydroxy-pregn-5 ene-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-β-D-fucopyranoside-20-O-β-D-glucopyranoside) có hoạt tính gây độc cao nhất chống lại protein ung thư Bcl-2. Parasiticoside B là ứng viên tiềm năng cho nghiên cứu thực nghiệm hoạt tính chống lại protein Bcl-2 trong ung thư.
CÁC ỨNG DỤNG, KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN HOẶC NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN BỎ NGỎ CẦN TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU:
Các ứng dụng, khả năng ứng dụng trong thực tiễn
- Kết quả đạt được của luận án có giá trị khoa học và thực tiễn trong tiếp cận nghiên cứu tiến hóa phân tử dựa trên trình tự hệ gene lục lạp và phân lập, xác định hoạt tính của các saponin phục vụ trong nghiên cứu và ứng dụng dược phẩm từ cây Lan tai cáo.
- Kết quả nghiên cứu góp phần làm sáng tỏ cấu trúc hệ gene lục lạp hoàn chỉnh của loài Lan tai cáo và cấu trúc hệ gene lục lạp đặc trưng của các loài thuộc chi Hoya.
- Kết quả bước đầu xây dựng được sơ đồ phát sinh chủng loại thực vật dựa trên trình tự hệ gene hoặc các vùng gene lục lạp, là cơ sở để đánh giá mối quan hệ gần gũi và mức độ tiến hóa phân tử của các loài trong chi Hoya.
- Hai saponin mới phân lập được từ Lan tai cáo là dữ liệu bổ sung cho nghiên cứu sàng lọc chất có hoạt tính sinh học ứng dụng trong nghiên cứu sinh dược học.
- Trình tự DNA lục lạp hoàn chỉnh của Lan tai cáo (H. verticillata var. verticillata) đã bổ sung nguồn dữ liệu phục vụ phân tích tiến hóa phân tử của chi Hoya. Mã vạch DNA tiềm năng có thể sử dụng hỗ trợ định danh chi Hoya và loài Lan tai cáo.
- Các bài báo đăng tải trên các tạp chí khoa học công nghệ quốc tế và trong nước cùng với cấu trúc hệ gene lục lạp hoàn chỉnh của loài Lan tai cáo công bố trên GenBank là những tư liệu có giá trị tham khảo trong thực tiễn nghiên cứu và đào tạo.
Những vấn đề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu
- Tiếp tục phân tích tiến hóa phân tử dựa trên trình tự DNA lục lạp của các loài Hoya từ dữ liệu của GenBank để củng cố hoặc bổ sung cho hệ thống các loài thuộc họ Apocynaceae (Asclepiadaceae).
- Tiếp tục thực nghiệm để chứng minh vùng gene ndhF và các vùng đệm trnK-rps16, rps16-trnQ, psbI-atpA, ndhC-trnV, rbcL-accD làm mã vạch DNA lục lạp hỗ trợ định danh chi Hoya và phân biệt loài thuộc chi này.
- Tiếp tục nghiên cứu xây dựng mô hình cấu trúc saponin tối ưu có hoạt tính kháng các dòng tế bào ung dựa trên kết quả phân tích mô hình tương tác và động học phân tử in silico.
INFORMATION OF DOCTORAL DISSERTATION
Dissertation title: Study of chloroplast genome characteristics and analysis of saponin activity isolated from “Lan tai cáo” (Hoya verticillata var. verticillata).
Speciality: Genetics. Code: 9420121.
PhD. Candidate: Hoang Viet Cuong.
Supervisors:
1. Prof. PhD. Chu Hoang Mau.
2. Assoc. Prof. PhD. Tu Quang Tan.
Training Institution: University of Education - Thai Nguyen University.
NEW SCIENTIFIC FINDINGS OF THE DISSERTATION
1. This dissertation is a novel study on the characteristics of the complete chloroplast genome of “Lan tai cao” (Hoya verticillata var. verticillata). It proposes a potential DNA barcode to support species differentiation and identification of the genus Hoya.
2. Two new saponins from leaves of “Lan tai cao” have been isolated and identified: 3β,20-dihydroxy-pregn-5-ene-3-O-β-D-fucopyranoside 20-O-β-D-glucopyranoside and 3β,20-dihydroxy-pregn-5-ene-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-β-D-fucopyranoside-20-O-β-D-glucopyranoside.
3. The interaction potential and in silico molecular dynamics simulation of saponins isolated from “Lan tai cao” were evaluated, and parasiticoside B (3β,20-dihydroxy-pregn-5-ene-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-β-D-fucopyranoside-20-O-β-D-glucopyranoside) was identified as exhibiting the highest toxic activity against the cancer-related protein Bcl-2. Parasiticoside B is a potential candidate for experimental studies on activity against the Bcl-2 protein in cancer.
APPLICATIONS IN PRACTICE AND THE NEEDS FOR FURTHER STUDIES
The practical applications
- The results obtained from this dissertation have scientific and practical value in molecular evolution research based on chloroplast genome sequences, and in the isolation and activity determination of saponins for research and pharmaceutical applications from “Lan tai cao”.
- The research results contribute to clarifying the complete chloroplast genome structure of “Lan tai cao” and the characteristic chloroplast genome structure of species belonging to the genus Hoya.
- The initial results enabled the preliminary construction of a plant phylogenetic tree based on genome sequences or chloroplast gene regions, and this tree can be used to assess close relationships and levels of molecular evolution among species belonging to Hoya.
- The two new saponins isolated from “Lan tai cao” provide additional data for screening bioactive substances for application in biopharmaceutical research.
- The complete chloroplast DNA sequence of “Lan tai cao” (Hoya verticillata var. verticillata) has supplemented the data source for molecular evolutionary analysis of the genus Hoya. The potential DNA barcode can be used to support identification of the genus Hoya and the species “Lan tai cao”.
- The articles published in international and domestic scientific and technological journals, together with the complete chloroplast genome of “Lan tai cao” published in GenBank, are valuable reference materials for research and training.
Further studies needed
- Further research on molecular evolutionary analysis based on chloroplast DNA sequences of Hoya species, using data from GenBank, to improve or supplement the system for species belonging to the Apocynaceae (Asclepiadaceae) family.
- Further experiments are needed to demonstrate that the ndhF gene region and the intergenic spacer regions trnK-rps16, rps16-trnQ, psbI-atpA, ndhC-trnV, and rbcL-accD serve as chloroplast DNA barcodes, helping to identify the Hoya genus and distinguish different species from this genus.
- Further research is needed to develop an optimal saponin structural model with activity against cancer cell lines based on the results of in silico interaction and molecular dynamics analysis.
Nguồn: Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên.
