ตำแหน่งแก้ไขอาร์เอ็นเอของยีน ATP Synthase ในไมโตคอนเดรียของตาลโตนด
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทคัดย่อ
การแก้ไขอาร์เอ็นเอ (RNA editing) เป็นการเปลี่ยนแปลงข้อมูลทางพันธุกรรมบนอาร์เอ็นเอในระดับโพสทรานสคริปชัน ซึ่งพบทั้งในไมโตคอนเดรียและคลอโรพลาสต์ โดยทั่วไปเบสไซโตซีน (C) ที่ตำแหน่งจำเพาะบนอาร์เอ็นเอจะถูกเปลี่ยนไปเป็นเบสยูราซิล (U) เพื่อให้ได้รหัสสำหรับการแปลเป็นโปรตีนนั้นทำหน้าที่ได้ อย่างไรก็ตาม กลไกของกระบวนการการแก้ไขอาร์เอ็นเอนั้นยังไม่กระจ่างชัด ยีนเอทีพี ซินเทส (ATP-synthase) ทำหน้าที่สร้างเอทีพีคอมเพลกซ์ (ATP complexes) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่สำคัญทำหน้าที่สังเคราะห์ ATP ในไมโตคอนเดรีย ในการศึกษาครั้งนี้ ได้ตรวจสอบตำแหน่งการแก้ไขอาร์เอ็นเอในสมาชิกของยีนกลุ่ม (ATP-synthase) ในไมโตคอนเดรียของตาลโตนด เมื่อวิเคราะห์ตำแหน่งการแก้ไขอาร์เอ็นเอของยีน atp1, atp6 และ atp9 โดยใช้โปรแกรมทำนายตำแหน่งและลำดับเบสที่โคลนได้จากจีโนมของไมโตคอนเดรียและซีดีเอ็นเอ พบการแก้ไข 11, 25 และ 10 ตำแหน่ง ในยีน atp1, atp6 และ atp9 ตามลำดับ การแก้ไขทั้งหมดเกิดในเบสชนิด C เปลี่ยนไปเป็นเบส U โดยส่วนใหญ่เกิดที่ตำแหน่งเบสที่สองของโคดอนและพบบ้างในตำแหน่งเบสที่หนึ่งของโคดอน การเปลี่ยนแปลงเป็นเบส U นี้เป็นสาเหตุการเปลี่ยนแปลงของกรดอะมิโนในทุกตำแหน่ง ผลการทดลองนี้สนับสนุนความสำคัญของการแก้ไขอาร์เอ็นเอสำหรับการผลิตเอนไซม์ ATP-synthase ที่ทำหน้าที่อยู่บนเยื่อหุ้มชั้นในของไมโตคอนเดรีย
คำสำคัญ : ยีนเอทีพี ซินเทส; ตาลโตนด; การแก้ไขอาร์เอ็นเอ
Article Details
เอกสารอ้างอิง
[2] Ariyasena, D.D., Jansz, E.R. and Abeysekera, A.M., 2001, Some studies directed at increasing the potential use of palmyrah (Borassus flabellifer L) fruit pulp, J. Sci. Food Agric. 81: 1347-1352.
[3] George, J. and Karun, A., 2011, Marker assisted detection of seed sex ratio in palmyrah palm (Borassus flabellifer L.), Curr. Sci. (Bangalore) 100: 922-925.
[4] George, J., Karun, A., Manimekalai, R., Rajesh, M.K. and Remya, P., 2007, Identification of RAPD markers linked to sex determination in palmyrah (Borassus flabellifer L.), Curr. Sci. (Bangalore) 93: 1075-1077.
[5] Ruttajorn, K., 2006, Sex Identifying in Palmyra Palm (Borassus fiabellifer L.) Using Botanical Characteristics and Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) Marker, M.S. Thesis, Thaksin University, Songkhla, 74 p.
[6] George, J., Venkataramana, K.T., Nainar, P., Rajesh, M.K. and Karun, A., 2016, Evaluation of molecular diversity of ex situ conserved germplasm of palmyrah (Borassus flabellifer L.) accessions using RAPD markers, J. Plant. Crops 44: 96-102.
[7] Ponnuswami, V., 2010, Genetic diversity in palmyrah genotypes using morphological and molecular markers, Elec. J. Plant Breed. 1: 556-567.
[8] Noblick, L.R., 1993, The morphology and taxonomy of the Arecaceae (Palmae) in 1st International Symposium on Ornamental Palms, 1: 19-25
[9] Dransfield, J., 2014, The genus Borassodendron (Palmae) in Malesia, Reinwardtia 8: 351-363.
[10] Berry, E.J. and Gorchov, D.L., 2004, Reproductive biology of the dioecious understorey palm Chamaedorea radicalis in a Mexican cloud forest: Pollination vector, flowering phenology and female fecundity, J. Trop. Ecol. 20: 369-376.
[11] Masmoudi-Allouche, F., Châari-Rkhis, A., Kriaâ, W., Gargouri-Bouzid, R., Jain, S. M. and Drira, N., 2009, In vitro hermaphrodism induction in date palm female flower, Plant Cell Rep. 28: 1-10.
[12] Geisler, D.A., Päpke, C, Obata, T., Nunes-Nesi, A., Matthes, A., Schneitz, K., Maximova, E, Araújo, W.L., Fernie, A.R. and Persson, S., 2012, Downregulation of the δ-subunit reduces mitochondrial ATP synthase levels, alters respiration, and restricts growth and gametophyte development in Arabidopsis, Plant Cell 24: 2792-2811.
[13] Carlsson, J., Leino, M., Sohlberg, J., Sundström, J.F. and Glimelius, K., 2008, Mitochondrial regulation of flower development, Mitochondrion 8: 74-86.
[14] Busi, M.V., Gomez-Lobato, M.E., Turowski, V.R., Casati, P., Zabaleta, E.J., Gomez-Casati, D.F. and Araya, A., 2011, Effect of mitochondrial dysfunction on carbon metabolism and gene expression in flower tissues of Arabidopsis thaliana, Mol. Plant 4: 127-143.
[15] Wang, J., Cao, M.J., Pan, G.T., Lu, Y.L. and Rong, T.Z., 2009, RNA editing of mitochondrial functional genes atp6 and cox2 in maize (Zea mays L.), Mitochondrion 9: 364-369.
[16] Hu, J., Yi, R., Zhang, H. and Ding, Y., 2013, Nucleo-cytoplasmic interactions affect RNA editing of cox2, atp6 and atp9 in alloplasmic male-sterile rice (Oryza sativa L.) lines, Mitochondrion 13: 87-95.
[17] Wei, L., Yan, Z.X. and Ding, Y., 2008, Mitochondrial RNA editing of F0-ATPase subunit 9 gene (atp9) transcripts of Yunnan purple rice cytoplasmic male sterile line and its maintainer line, Acta Physiol. Plant. 30: 657-662.
[18] Jiang, W., Yang, S., Yu, D. and Gai, J. 2011, A comparative study of ATPase subunit 9 (Atp9) gene between cytoplasmic male sterile line and its maintainer line in soybeans, Afr. J. Biotechnol. 10: 10387-10392.
[19] Chateigner-Boutin, A.L. and Small, I., 2010, Plant RNA editing, RNA Biol. 7: 213-219.
[20] Bayer-Császár, E., Haag, S., Jörg, A., Glass, F., Härtel, B., Obata, T., Meyer, E.H., Brennicke, A. and Takenaka, M., 2017, The conserved domain in MORF proteins has distinct affinities to the PPR and E elements in PPR RNA editing factors, Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Gene Regulatory Mechanisms 1860: 813-828.
[21] Alverson, A.J., Wei, X., Rice, D.W., Stern, D.B., Barry, K. and Palmer, J.D., 2010, Insights into the evolution of mitochondrial genome size from complete sequences of Citrullus lanatus and Cucurbita pepo (Cucurbitaceae), Mol. Biol. Evol. 27: 1436-1448.
[22] Mower, J.P., Case, A.L., Floro, E.R. and Willis, J.H., 2012, Evidence against equimolarity of large repeat arrangements and a predominant master circle structure of the mitochondrial genome from a monkeyflower (Mimulus guttatus) lineage with cryptic CMS, Genome Biol. Evol. 4:
670-686.
[23] Hepburn, N.J., Schmidt, D.W. and Mower, J.P., 2012, Loss of two introns from the Magnolia tripetala mitochondrial cox2 gene implicates horizontal gene transfer and gene conversion as a novel mechanism of intron loss, Mol. Biol. Evol. 29: 3111-3120.
[24] Aljohi, H.A., Liu, W., Lin, Q., Zhao, Y., Zeng, J., Alamer, A., Alanazi, I.O., Alawad, A.O., Al-Sadi, A.M. and Hu, S., 2016, Complete Sequence and Analysis of Coconut Palm (Cocos nucifera) Mitochondrial Genome, PLoS One 11: e0163990.
[25] Wang, G., Zhong, M., Shuai, B., Song, J., Zhang, J., Han, L., Ling, H., Tang, Y., Wang, G. and Song, R., 2017, E+ subgroup PPR protein defective kernel 36 is required for multiple mitochondrial transcripts editing and seed development in maize and Arabidopsis, New Phytol. 214: 1563-1578.
[26] Bégu, D., Graves, P.V., Domec, C., Arselin, G., Litvak, S. and Araya, A., 1990, RNA editing of wheat mitochondrial ATP synthase subunit 9: direct protein and cDNA sequencing, Plant Cell 2: 1283-1290.
[27] Sakulsathaporn, A., Suputtitada, S., Apisitwanich, S. and Vuttipongchikij, S., 2012, RNA Editing Site of NDH Genes in Borassus flabellifer, 1st Mae Fah Luang University International Conference, Chiangrai.
[28] Yura, K. and Go, M., 2008, Correlation between amino acid residues converted by RNA editing and functional residues in protein three-dimensional structures in plant organelles, BMC Plant Biol. 8: 79.
[29] Singh, M., 2005, Predicting Protein Secondary and Supersecondary Structure in Handbook of Computational Molecular Biology, Chapman and Hall/CRC.