ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

พันธุศาสตร์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิสมและ เป้าหมายของยาปราบศัตรูพืชในเชื้อตรึงไนโตรเจน Sinorhizobium meliloti พันธุศาสตร์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิสมและ เป้าหมายของยาปราบศัตรูพืชในเชื้อตรึงไนโตรเจน Sinorhi

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : พันธุศาสตร์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิสมและ เป้าหมายของยาปราบศัตรูพืชในเชื้อตรึงไนโตรเจน Sinorhizobium meliloti พันธุศาสตร์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิสมและ เป้าหมายของยาปราบศัตรูพืชในเชื้อตรึงไนโตรเจน Sinorhi
นักวิจัย : สุวิทย์ ล้อประเสริฐ
คำค้น : 4-hydroxyphenylpyruvate , biosensor , Dioxygenase , gene regulation , herbicide , pesticide biodegradation , pesticide detection , pesticide target
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2551
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=BRG4880002 , http://research.trf.or.th/node/1940
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ยีนที่ศึกษาคือ ยีนที่ผลิตเอนไซม์ 4-Hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (HPPD) เรียกว่า ยีน hpdA เอนไซม์ HPPD นี้ เป็นเป้าหมายของยาปราบศัตรูพืช และมีความสำคัญในขบวนการเมตาบอลิสมของกรดอะมิโนไทโรซีน พบยีนควบคุมอยู่ใกล้กันตั้งชื่อว่ายีน hpdR เมื่อยีน hpdA ถูกทำลายไป จะเกิดการสะสมของสารตั้งต้นคือ HPP (Hydroxyphenylpyruvate) ในขณะที่การทำลาย HpdR ซึ่งเป็นตัวควบคุมการแสดงออกของ hpdA ทำให้เกิดการสะสมของ HPP เช่นกัน ส่วนยาปราบศัตรูพืชในกลุ่ม Isoxaflutole นั้นมีฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ HPPD ของเชื้อ S. meliloti ได้จริง พบว่าบริเวณตั้งแต่ -70 ถึง -132 จาก ATG ของยีน hpdA นั้นมีความจำเป็น มี direct repeated sequence 2 ชุด ซึ่งมีความคล้ายคลึงกัน เรียกว่า S1 และ S2 พิสูจน์ ว่า HpdR จับกับ hpdA promoter จริง ครอบคลุมบริเวณ S1 และ S2 ด้วย เมื่อสัมผัสกับสารกระตุ้นคือ HPP ทำให้ HpdR เปลี่ยนแปลงรูปร่างและการจับ เกิดการกระตุ้นให้มีการแสดงออก ของยีน hpdA การค้นพบยีนเพื่อพัฒนาเป็นไบโอเซนเซอร์ ได้ใช้เทคนิคเรียกว่า Transposon Random Integration พบ clone ที่มีการตอบสนองต่อยาฆ่าแมลง Chlorpyrifos (CPF) ในระดับสูงมาก มีการเรียงตัวของยีนอยู่บน plasmid pSymB ดังนี้ chpR-chpA-chpA1 เมื่อทำลายยีน chpR แล้วพบว่า chpA promoter induce ไม่ได้ แสดงว่า ChpR เป็นตัวควบคุมการแสดงออกของยีน chpA เมื่อทำให้เซลมีปริมาณ ChpRAA1 สูงขึ้นพบว่าทำให้เชื้อ S. meliloti มีความไวต่อ CPF มากขึ้น นอกจากนี้ได้ค้นพบยีนที่คล้ายกับ chpAA1 อีกคู่หนึ่งอยู่บน plasmid เดียวกัน ห่างออกไปประมาณ 232 kbp เรียกว่า chpBB1 ทั้ง ChpAB และ ChpA1B1 มีความเหมือนกันในระดับกรดอะมิโนที่ 50 และ 68% ตามลำดับ เมื่อทำให้เซลมีปริมาณ ChpBB1 สูงขึ้นทำให้เชื้อมีความต้านทานต่อ CPF สูงขึ้น ซึ่งความสามารถเช่นนี้ต้องการ ChpR และ ChpAA1 ด้วย จึงมีความเป็นได้ไปว่า ChpA และ ChpA1 เปลี่ยน CPF เป็นสารที่มีความเป็นพิษสูงขึ้น ในขณะที่ ChpBB1 ทำหน้าที่เปลี่ยนต่อให้สารนั้นมีความเป็นพิษน้อยลง กล่าวโดยสรุปคือได้ค้นพบยีนใหม่ซึ่งยังไม่มีรายงานมาก่อนคือ chpA,A1,B,B1 ซึ่งเกี่ยวข้องกับ เมตาบอลิสมของ CPF และพิสูจน์ได้ว่า มีโปรตีน ChpR ที่ควบคุมการแสดงออกของยีน chpAA1 ด้วย 1. Genetic study of the pesticide-targeted enzyme 4-Hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (HPPD), encoded by hpdA. HPPD is a specific target of the pesticide, isoxaflutole, and is also an essential enzyme in tyrosine metabolism. In the soil bacterium, Sinorhizobium meliloti, a divergently transcribed ORF upstream of hpdA, designated hpdR, was found to be a positive regulator of hpdA. Disruption of either hpdA or hpdR caused an accumulation of the HPPD substrate, hydroxyphenylpyruvate (HPP). Pesticides belonging to the group that includes isoxaflutole apparently inhibit HPPD enzyme activity. Molecular analysis of the intergenic region between hpdR and hpdA revealed two copies of a direct repeat sequence S1 and S2 that were proposed to be HpdR-binding sites. DnaseI footprinting demonstrated that HpdR indeed binds to the region spanning S1 and S2. Upon exposure to the HPP, HpdR undergoes a conformational change that leads to the activation of hpdA transcription. 2. Discovery of the novel genes: chpR, chpA, chpA1, chpB and chpB1 for biosensor development Screening of a Transposon Random Integration -galactosidase fusion library for isolates that show induction of lacZ in response to pesticide exposure resulted in the discovery of the chpR-chpA-chpA1 locus on the endogenous plasmid pSymB. Transcription of chpA-chpA1 was highly induced upon exposure to the insecticide, Chlorpyrifos (CPF). The inducibility of chpAA1 is ChpR dependent suggesting that ChpR is a positive transcriptional activator. S. meliloti strains that over-produced ChpRAA1 became CPF sensitive. Moreover, a pair of similar genes, named chpB and chpB1, was found 232 kbp away on the same plasmid. ChpAB and ChpA1B1 protein sequences share a high degree of identity at 50 and 68%, respectively. Over-expression of chpB and chpB1 causes cells to become more resistant to CPF and this phenotype is ChpR, ChpA and ChpA1 dependent suggesting that ChpAA1 converts CPF to a more toxic metabolite which is then further detoxified by ChpBB1.

บรรณานุกรม :
สุวิทย์ ล้อประเสริฐ . (2551). พันธุศาสตร์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิสมและ เป้าหมายของยาปราบศัตรูพืชในเชื้อตรึงไนโตรเจน Sinorhizobium meliloti พันธุศาสตร์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิสมและ เป้าหมายของยาปราบศัตรูพืชในเชื้อตรึงไนโตรเจน Sinorhi.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
สุวิทย์ ล้อประเสริฐ . 2551. "พันธุศาสตร์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิสมและ เป้าหมายของยาปราบศัตรูพืชในเชื้อตรึงไนโตรเจน Sinorhizobium meliloti พันธุศาสตร์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิสมและ เป้าหมายของยาปราบศัตรูพืชในเชื้อตรึงไนโตรเจน Sinorhi".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
สุวิทย์ ล้อประเสริฐ . "พันธุศาสตร์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิสมและ เป้าหมายของยาปราบศัตรูพืชในเชื้อตรึงไนโตรเจน Sinorhizobium meliloti พันธุศาสตร์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิสมและ เป้าหมายของยาปราบศัตรูพืชในเชื้อตรึงไนโตรเจน Sinorhi."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2551. Print.
สุวิทย์ ล้อประเสริฐ . พันธุศาสตร์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิสมและ เป้าหมายของยาปราบศัตรูพืชในเชื้อตรึงไนโตรเจน Sinorhizobium meliloti พันธุศาสตร์ของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับเมตาบอลิสมและ เป้าหมายของยาปราบศัตรูพืชในเชื้อตรึงไนโตรเจน Sinorhi. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2551.