i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGÔ THỊ MỸ DIỆU XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ GEN TỔNG HỢP ISOFLAVONE PHÂN LẬP TỪ ĐẬU TƢƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii Thái Nguyên - 2015 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGÔ THỊ MỸ DIỆU XÁC ĐỊNH TRÌNH TỰ GEN TỔNG HỢP ISOFLAVONE PHÂN LẬP TỪ ĐẬU TƢƠNG Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60420201 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN VŨ THANH THANH Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii Thái Nguyên-2015 DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT bp base pair (cặp bazơ) cDNA complementary DNA CHI cs Chalcone isomerase cộng DEPC diethyl pyrocarbonate DNA deoxyribosenucleic acid dNTP deoxynucleoside triphosphate EDTA Ethylene diamine tetraacetic acid E coli Escherichia coli IFS IPTG kb kDa mRNA Isflavone synthase Isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside kilo base kilo Dalton messenger ribonucleic acid PCR Polymerase chain reaction (Phản ứng chuỗi trùng hợp) RNA Ribonucleic acid TAE Tris-acetate-EDTA X-gal 5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galacto-pyranoside Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học hạt đậu tương Bảng 1.2 Hàm lượng amino acid không thay protein đậu tương Bảng 1.3 Các acid béo có giá trị dinh dưỡng cao Bảng 1.4 Thành phần vitamin đậu tương Bảng 1.5 Tình hình sản xuất đậu tương giới 12 Bảng 1.6 Tình hình sản xuất đậu tương Việt Nam năm gần 13 Bảng 2.1 Danh mục thiết bị sử dụng 28 Bảng 2.2 Thành phần phản ứng tổng hợp cDNA 30 Bảng 2.3 Cặp mồi nhân gen IFS1 30 Bảng 2.4 Thành phần phản ứng nhân gen IFS1 31 Bảng 2.5 Chu kì nhiệt phản ứng PCR nhân gen IFS1 31 Bảng 2.6 Thành phần phản ứng nối gen IFS1 vào vector pBT 33 Bảng 3.1 Các trình tự đoạn mã hoá gen IFS1 mang mã số Ngân hàng gen quốc tế NCBI sử dụng để phân tích 41 Bảng 3.2 Sự sai khác trình tự nucleotide gen IFS1 giống đậu tương DT84 DT2008 với trình tự có mã số FJ483836, FJ770473 NM_001249093 ngân hàng gen NCBI 43 Bảng 3.3 Hệ số tương đồng nucleotide gen IFS1 giống đậu tương DT84 DT2008 với trình tự có mã số FJ483836, FJ770473 NM_001249093 ngân hàng NCBI 46 Bảng 3.4 Sự sai khác trình tự amino acid suy diễn protein IFS1 giống đậu tương DT84 DT2008 với trình tự có mã số FJ483836, FJ770473 NM_001249093 ngân hàng NCBI 48 Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn v Bảng 3.5 Hệ số tương đồng amino acid suy diễn protein IFS1 giống đậu tương DT84 DT2008 với FJ483836, FJ770473 NM_001249093 NCBI 49 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc hoá học aglucone 15 Hình 1.2 Cấu trúc hoá học ß-Glucoside 15 Hình 1.3 Con đường sinh tổng hợp isoflavone 23 Hình 1.4 Sơ đồ mô tả gen IFS1 đậu tương 25 Hình 1.5 Sơ đồ mô tả protein IFS1 đậu tương 26 Hình 2.1 Cấu trúc vector pBT 33 Hình 3.1 Hình ảnh điện di kết PCR nhân gen IFS1 từ giống đậu tương DT84 DT2008 37 Hình 3.2 Hình ảnh điện di kiểm tra sản phẩm PCR tinh 38 Hình 3.3 Hình ảnh điện di kiểm tra sản phẩm PCR plasmid 40 Hình 3.4 So sánh trình tự nucleotide gen IFS1 giống DT84 DT2008 với FJ483836, FJ770473 NM_001249093 42 Hình 3.5 So sánh trình tự amino acid suy diễn giống DT84 DT2008 với FJ483836, FJ770473 NM_001249093 NCBI 47 Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vi MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Cây đậu tương (Glycine max (L) Merrill) thuộc họ đậu thực phẩm loại công nghiệp ngắn ngày quan trọng có giá trị dinh dưỡng giá trị kinh tế cao Cây đậu tương dễ trồng, khả thích nghi rộng, suất cao nên trồng khắp năm châu, trở thành lương thực quan trọng thứ tư sau lúa mì, lúa nước ngô Sản phẩm hạt đậu tương có hàm lượng protein cao, từ 20-40%, dễ tan chứa hầu hết loại amino acid cần thiết cho thể người Ngoài ra, giống trồng họ đậu khác, đậu tương trồng để cải tạo đất nhờ vào rễ với nốt sần chứa hàng tỷ vi khuẩn cố định đạm Rhizobium japonicum giúp tăng giá trị dinh dưỡng cho đất, giúp cho trồng vụ sau phát triển tốt Những năm gần đây, diện tích trồng đậu tương suất đậu tương toàn giới không ngừng tăng lên, bốn nước có sản lượng đậu tương đứng đầu, chiếm khoảng 80% sản lượng đậu tương sản xuất Mỹ, Brazil, Argentina, Trung Quốc Ở Việt Nam, đậu tương canh tác từ lâu đời ngày ưu tiên hệ thống nông nghiệp Ngoài việc cung cấp thực phẩm cho người, thức ăn cho gia súc, đậu tương nguồn nguyên liệu cho công nghiệp mặt hàng xuất [1] Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Sản phẩm thực phẩm từ đậu tương đa dạng sử dụng quen thuộc từ lâu gia đình loại đậu phụ, giá tương, bột đậu tương, sữa đậu nành, tào phớ, chao, tương, nước sốt,… giá trị dinh dưỡng mùi vị thơm ngon Tuy nhiên ngày nay, xã hội phát triển, đời sống người dân nâng cao, người ta bắt đầu ý đến loại thực phẩm không thơm ngon mà tốt cho sức khoẻ, khả ngăn ngừa điều trị bệnh tật đậu tương ý đến Ngoài giá trị dinh dưỡng, đậu tương ăn chế biến từ đậu tương có giá trị phòng chữa bệnh Đậu tương có tác dụng làm trẻ hoá thể người, tăng cường sinh lực, tăng trí nhớ tái tạo mô, làm cứng xương tăng sức đề kháng thể với loại bệnh tật, kể bệnh nan y ung thư, tiểu đường, mỡ máu, tim mạch, bệnh thận [5], [6], [24] Đậu tương từ thực phẩm nghiên cứu vai trò dược phẩm Các nghiên cứu cho thấy hàm lượng protein lipip cao đậu tương chứa nhiều khoáng chất, sinh tố nhóm B đặc biệt hoá chất thảo mộc, quan trọng isoflavone Isoflavone hoạt chất có nguồn gốc từ thực vật có cấu trúc tương tự hormone kích thích tố sinh dục phái nữ (female hormone estrogen) vận hành giống estrogen Vì nhà khoa học gọi estrogen thảo mộc (phytoestrogens) Những nghiên cứu isoflavone đậu tương tác dụng phòng mà có khả điều trị nhiều bệnh nan y thời đại giảm triệu chứng vận mạch phụ nữ độ tuổi mãn kinh, tái tạo mô xương, giảm nguy bệnh tim mạch, tăng cường chức thận, làm chậm chứng suy giảm nhận thức, ngăn chặn ung thư, đặc biệt bệnh ung thư liên quan đến hormone ung thư tử cung, ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt [29], [35], [36], [43] Đã có nhiều nghiên cứu hoạt tính tác dụng isoflavone đậu tương phương pháp tách chiết, sản xuất ứng dụng sản phẩm này, nghiên cứu sâu di truyền gen tổng hợp isoflavone Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn hạn chế Hàm lượng isoflavone hạt đậu tương cao, cao loại hạt đậu Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu ứng dụng hoạt chất isoflavone làm dược phẩm người, yêu cầu đặt phải nâng cao hàm lượng isoflavone hạt đậu tương Phân lập xác định trình tự gen tổng hợp isoflavone bước tạo tiền đề cho nghiên cứu nghiên cứu chức gen, thiết kế vector chuyển gen nhằm đạt mục đích nâng cao hàm lượng isoflavone hạt đậu Xuất phát từ yêu cầu đó, tiến hành thực đề tài “Xác định trình tự gen tổng hợp isoflavone phân lập từ đậu tương” Mục tiêu nghiên cứu Xác định sai khác trình tự gen IFS1 tổng hợp isoflavone protein suy diễn phân lập từ giống đậu tương DT2008 DT84 Nội dung nghiên cứu - Khuyếch đại, chọn dòng xác định trình tự gen IFS1 giống đậu tương nghiên cứu - So sánh trình tự gen IFS1 phân lập giống đậu tương nghiên cứu với trình tự công bố ngân hàng GenBank - So sánh trình tự amino acid suy diễn protein IFS1 giống đậu tương nghiên cứu Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 CÂY ĐẬU TƢƠNG 1.1.1 Nguồn gốc phân loại đậu tƣơng Cây đậu tương hay gọi đậu nành có tên khoa học Glycine max (L.) Merrill, loại ăn hạt, thân thảo thuộc họ đậu (Fabaceae), có nhiễm sắc thể 2n=40 Cây đậu tương thuộc: Giới : Plantae Ngành : Magnoliophyta Lớp : Magnoliopsida Bộ : Fabales Họ : Fabaceae Phân họ : Faboideae Giống : Glycine Loài : max Cây đậu tương trồng có lịch sử lâu đời Theo tài liệu nghiên cứu đậu tương có nguồn gốc từ vùng Mãn Châu phía Bắc Trung Quốc từ thời triều đại Phong kiến, nhiều tài liệu cho đậu tương hoá triều đại Shang, hay gọi triều đại nhà Thương, vào khoảng kỉ XVII đến kỉ XI trước Công Nguyên Từ đậu tương lan Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn truyền sang Nhật Bản, Triều Tiên vào khoảng kỷ thứ VIII, sau truyền bá sang nước châu Á khác Thái Lan, Malaysia, Hàn Quốc, Việt Nam Đến kỷ XVII, đậu tương giới thiệu vào Châu Âu nhà thực vật học đặt tên Glicine max Đến kỷ XVIII đậu tương du nhập vào Mỹ thuyền hàng có hành trình xa từ Trung Quốc Cây đậu tương du nhập vào Châu Âu trước khí hậu đất đai không phù hợp nên việc trồng trọt đậu tương Mỹ phát triển nhanh chóng nhiều Cho đến ngày nay, Mỹ quốc gia đứng đầu sản xuất sản phẩm hạt đậu tương [2], [4], [6], [10] Ngày nay, đậu tương trở nên phổ biến trồng phổ biến nhiều nước giới, trở thành thực phẩm có giá trị kinh tế cao, quan trọng loại thuộc họ đậu, nhờ vào đặc điểm ưu việt vượt trội so với loại đậu khác, hàm lượng protein, lipit cao, chứa nhiều vitamin, hoáng chất nhiều loại hoá chất thảo mộc có lợi cho sức khoẻ người 1.1.2 Đặc điểm sinh học Cây đậu tương loại thân thảo, năm Thân mảnh, cao từ 0,8m đến 0,9m, có lông, cành hướng lên phía Một đậu tương hoàn chỉnh bao gồm rễ, thân, lá, hoa, hạt [6] Rễ Đậu tương rễ cọc, rễ gồm có rễ (rễ chính) rễ bên (rễ phụ) Rễ ăn sâu vào đất đến 150 cm sâu hơn, điều kiện bình thường ăn sâu vào khoảng 20-30 cm Điểm đặc biệt rễ đậu tương rễ, rễ rễ bên, có chứa nốt sần Nốt sần phần vỏ rễ phình có hàng tỷ vi khuẩn Rhizobium japonicum sinh sống Vi khuẩn hình gậy, sống đất, có khả vào rễ cố định đạm từ khí trời, với lượng đạm cung cấp cho khoảng 30-60kg/ha [10] Thân, cành Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 43 Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 44 Hình 3.4 So sánh trình tự nucleotide gen IFS1 giống DT84 DT2008 với FJ483836, FJ770473 NM_001249093 Bảng 3.2 Sự sai khác trình tự nucleotide gen IFS1 giống đậu tƣơng DT84 DT2008 với trình tự có mã số FJ483836, FJ770473 NM_001249093 ngân hàng gen NCBI Mẫu Vị trí 211 212 213 221 225 230 238 239 243 255 258 261 285 295 296 324 342 345 348 350 354 369 401 432 435 DT84 DT2008 FJ483836 G C T A T G G A T A A A G A C A C T T G A C T T A T T C C C C A C C A A A G C A A C T T G A C T T A T T C C C C A C C C T G C A C T T C C A T A C C C Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN FJ770473 NM_001249093 T T C C C C A C C C T G C A C T T C C A T A T C C T T C C C C A C C C T G C A C T T C C A T A T C C http://www.lrc.tnu.edu.vn 45 442 444 496 507 523 525 540 627 660 667 699 702 765 768 786 798 803 810 813 819 846 867 876 879 889 909 915 921 957 972 974 982 1012 1020 1023 T G G A T G G T A C C C G G G T T G T T T C C C T G A C A T A G A G C T G G A T G G T A C C C G G G T T G T T T C C C T G A C A T A G A G C Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN C C A C G C C C T T T T C A A C C C C C C T G A C T G T G C G C C A T C C A C G C C C T T T T C A A C C C C C C T G A C T G T G C G C C A T C C A C G C C C T T T T C A A C C C C C C T G A C T G T G C G C C A T http://www.lrc.tnu.edu.vn 46 1029 1032 1068 1071 1074 1092 1101 1152 1177 1182 1191 1206 1233 1236 1245 1255 1260 1263 1266 1302 1305 1311 1317 1353 1357 1358 1359 1361 1362 1363 1371 1396 1401 1404 1407 T T A A C C G A A C A A G G T C G A G A A T T A G G A C C A T T T G T T T A A C C G A A C A G A A C T A T T C G C C T A A T T G G A C C A C Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN C T G C T A A G G T T G A A C T A T T C G C C T A A T T G G A C C A C C T G C T A A G G T T G A A C T A T T C G C C T A A T T G G A C C A C C T G C T A A G G T T G A A C T A T T C G C C T A A T T G G A C C A C http://www.lrc.tnu.edu.vn 47 1410 1411 1414 1428 1431 1440 1449 1454 1458 1485 1494 1495 1518 1520 1523 G C T T A G G G C C T A G C T T G C C T A A A T T A G T G T T G C C T A A A T T A G T G C T G C C T A A A T T A G T G T T G C C T A A A T T A G T G T Trình tự gen IFS1 giống đậu tương TD84 DT2008 trình tự công bố với mã số FJ483836, FJ770473 NM_001249093 ngân hàng NCBI có hệ số tương đồng cao (93,1 - 99,8%) Kết thể bảng 3.2 Bảng 3.3 Hệ số tƣơng đồng nucleotide gen IFS1 giống đậu tƣơng DT84 DT2008 với trình tự có mã số FJ483836, FJ770473 NM_001249093 ngân hàng NCBI Vị trí Mẫu DT84 DT2008 DT84 DT2008 FJ483836 FJ770473 NM_001249093 100 96,6 93,1 93,2 93,2 100 96,2 96,3 96,3 100 99,8 99,8 100 100 FJ483836 FJ770473 NM_001249093 Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN 100 http://www.lrc.tnu.edu.vn 48 Kết bảng 3.2 cho thấy độ tương đồng giống đậu tương nghiên cứu DT84 DT2008 tương đối cao (96,6%), cao hệ số tương đồng giống so với giống lại Việc nghiên cứu gen, trình tự nucleotide người ta quan tâm đến trình tự amino acid suy diễn, phân tử protein sản phẩm gen Trên sở này, sử dụng phần mềm BioEdit để tiến hành so sánh trình tự amino acid suy diễn từ gen IFS1 giống đậu tương DT84, DT2008 với FJ483836, FJ770473 NM_001249093 ngân hàng gen Hình 3.5 So sánh trình tự amino acid suy diễn giống DT84 DT2008 với FJ483836, FJ770473 NM_001249093 NCBI Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 49 Kết cho thấy, trình tự amino acid suy diễn protein IFS1 giống giống DT84, DT2008 FJ483836, FJ770473 NM_001249093 có độ dài 521 amino acid Tuy nhiên trình tự có khác 26 vị trí amino acid sau: Bảng 3.4 Sự sai khác trình tự amino acid suy diễn protein IFS1 giống đậu tƣơng DT84 DT2008 với trình tự có mã số FJ483836, FJ770473 NM_001249093 ngân hàng NCBI Mẫu Vị trí 71 DT84 DT2008 FJ483836 FJ770473 NM_001249093 A F F F F 74 Y S S S S 77 C S S S S 80 D T T T T 99 T H T T T 117 S S N N N 134 L L P L L 166 G G S S S 175 L L V V V 223 H H Y Y Y 268 V V A A A 292 D D E E E 293 H H Q Q Q 325 K K R R R 328 E E Q Q Q 393 I I V V V 453 G N N N N 454 S L L L L 455 T A A A A Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 50 466 F L L L L 470 L F F F F 471 H D D D D 499 G D D D D 457 I V V V V 458 S C C C C 459 V V A V V Hệ số tương đồng giống so sánh trình tự amino acid suy diễn cao (từ 95,2 - 99,6%), hệ số tương đồng giống nghiên cứu DT84 DT2008 cao (97,1%) Bảng 3.5 Hệ số tƣơng đồng amino acid suy diễn protein IFS1 giống đậu tƣơng DT84 DT2008 với FJ483836, FJ770473 NM_001249093 NCBI Vị trí Mẫu DT84 DT2008 DT84 DT2008 FJ483836 FJ770473 NM_001249093 100 97,1 95,2 95,5 95,5 100 97,6 98,0 98,0 100 99,6 99,6 100 100 FJ483836 FJ770473 NM_001249093 Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN 100 http://www.lrc.tnu.edu.vn 51 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Đã khuếch đại, chọn dòng thành công xác định trình tự nucleotide gen IFS1 hai giống đậu tương DT84 DT2008 Gen có chiều dài 1566bp, mã hóa cho 521 amino acid Trình tự nucleotide gen IFS1 giống đậu tương DT84 DT2008 có hệ số tương đồng cao 93,1 - 99,8% so với trình tự có mã số FJ483836, FJ770473 NM_001249093 ngân hàng gen NCBI sai khác 110 vị trí nucleotide Trình tự amino acid suy diễn protein IFS1 giống DT84 DT2008 sai khác 26 vị trí so với FJ483836, FJ770473 NM_001249093 với hệ số tương đồng trình tự amino acid suy diễn 95,2 - 99,6% Đề nghị Thiết kế vector biểu mang gen IFS1 phân lập nhằm tạo đậu tương chuyển gen có hàm lượng isoflavone cao Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Vũ Đình Chính (2010), Cây đậu tương kỹ thuật trồng trọt, Nxb Nông Nghiệp, Hà Nội Ngô Thế Dân (1999), Cây đậu tương, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Đường Hồng Dật (2008), Cây đậu tương – Thâm canh tăng suất đẩy mạnh phát triển, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Trần Văn Điền (2007), Giáo trình đậu tương, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Ý Đức (2000), Dinh dưỡng sức khỏe, Nxb Y học, TP Hồ Chí Minh Đỗ Tất Lợi (2004), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Nxb Y học, Hà Nội Lê Văn Việt Mẫn (chủ biên) (2010), Công nghệ chế biến thực phẩm, Nxb Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh Vũ Minh Sơn (2004), Công nghệ sinh học chọn giống trồng, ĐH Nông nghiệp I, Hà Nội Nguyễn Việt Thái (2003), Kỹ thuật trồng đậu nành, Nxb Đà Nẵng Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 53 10 Phạm Văn Thiều, (2002), Cây đậu tương - Kỹ thuật trồng chế biến sản phẩm, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Tiếng Anh 11 Accorsi Neto A., Haidar M., Simoes R., Simoes M., Soares J., Baracat E (2009), “Effects of isoflavones on the skin of postmenopausal women: a pilot study”, Clinics (Sao Paulo), 64(6), pp 505-510 12 Anderson J.W., Johnstone B.M., Cook Newell M.E (1995), “Meta-analysis of effects of soy protein intake on serum lipids in humans”, New England Journal of Medicine, 333, pp 276-282 13 Bolanos R., Del Castillo A., Francia J (2010), “Soy isoflavones versus placebo in the treatment of climacteric vasomotor symptoms: systematic review and meta-analysis”, Menopause, 17(3), pp 660-666 14 Bong G.K., Song Y.K., Hee S.S., Chan L., Hor G.H., Su I.K., Joong H.A (2003), “Cloning and Expression of the Isoflavone Synthase Gene (IFS-Tp) fromTrifolium pratense”, Mol Cells, 15(3), pp 301-306 15 Eduardo F., Luis G., Gilda C., Elba L., Rodrigo M.C and Ivan P (2013), “Soybean - Bio-Active Compounds", Agricultural and Biological Sciences, 25(8), pp 521-545 16 Jin A.K., Seung B.H., Woo S.J., Chang Y.Y., Kyung H.M., Jae G.G., Li M.C (2007), “Comparison of isoflavones composition in seed, embryo, cotyledon and seed coat of cooked with rice and vegetable soybean ( Glycine max L.) varieties”, Food Chemistry, 102 (27), pp 738-744 Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 54 17 Jung W., Yu O., Lau S.M., O'Keefe D.P., Odell J., Fader G., McGonigle B (2000), “Identification and expression of isoflavone synthase, the key enzyme for biosynthesis of isoflavones in legumes”, Nat Biotechnol, 18(2), pp 208-212 18 Gerald R., Christine B.S., Jan F., Dagmar F., Uwe W., Hannelore D., Wendy L.H., Peter D.W (2008), “Dietary isoflavones in the prevention of cardiovascular disease - A molecular Perspective”, Food and Chemical Toxicology, 46 (8), pp 1308-1319 19 Grotewold E., Peterson T (1994), “Isolation and characterization of a maize gene encoding chalcone flavanone isomerase”, Mol Gen Genet, 24(2), pp 1-8 20 Gutha L.R., Casassa L.F., Harbertson J.F., Naidu R.A (2010), “Modulation of flavonoid biosynthetic pathway genes and anthocyanins due to virus infection in grapevine (Vitis vinifera L.) leaves”, BMC Plant Biol, 23(10), pp 187-196 21 Heather I.M and Ann M.H (1994), “Isolation of chalcone synthase and chalcone isomerase cDNAs from alfalfa (Medicago sativa L.): highest transcript levels occur in young roots and root tips”, Plant Molecular Biology, 24(1), pp 767-777 22 Ho S.C., Chan A.S., Ho Y.P (2007), “Effects of soy isoflavone supplementation on cognitive function in Chinese postmenopausal women: a double-blind, randomized, controlled trial”, Menopause, 14(3), pp 489-499 23 Hyo K.K., Yun H.J., Il S.B., Jeong H.L., Min J.P., and Jeong K.K (2005), “Polymorphism and Expression of Isoflavone Synthase Genes from Soybean Cultivars”, Mol Cells, 19(1), pp 67-73 24 Keshun L (2004), Soybeans as Functional Foods and Ingredients, University of Missouri Columbia, Missouri, AOCS Publishing Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 55 25 Kim D.H., Kim B.G., Lee H.J., Lim Y., Hur H.G., Ahn J.H (2005), “Enhancement of isoflavone synthase activity by co-expression of P450 reductase from rice”, Biotechnol Lett, 27(17), pp 1291-1294 26 Linlsakova P., Riecansky I., Jagla F (2010), “The Physiological Actions of Isoflavone Phytoestrogens”, Physiol Res, 59(1), pp 651-664 27 Maria G.C., Miguel P Matos, Maria T.C., Margarida M.C (2007), “The variability of isoflavones in soy seeds and the possibility of obtaining extracts for over the counter tablet preparations that can be standardized”, Industrial Crops and Products, 26 (2007), pp 85-92 28 Matsura M., Akio O (2006), “β-Glucosidases from Soybeans Hydrolyze Daidzin and Genistin”, Journal of Food Science, 58(1), pp 144 - 147 29 Messina M.J (2003), “Emerging evidence on the role of soy in reducing prostate cancer risk”, Nutr Rev, 61(4), pp 117-131 30 Misra P., Pandey A., Tewari S.K., Nath P., Trivedi P.K (2010), “Characterization of isoflavone synthase gene from Psoralea corylifolia: a medicinal plant”, Plant Cell Rep, 29(7), pp 747-55 31 Mura L R., Mandarino J.M.G., Carrpo M.C., Nepomuceno A.L., Ida E.I (2007), “Isoflavones content and ß- glucosidase activity in soybean cultivars of different manurity groups”, Journal of Food Composition and Analysis, 20 (1), pp 19-24 32 Norimoto S., Toshio A., Shusei S., Yasukazu N., Satoshi T., and Shin I.A (2003), “A Cluster of Genes Encodes the Two Types of Chalcone Isomerase Involved in the Biosynthesis of General Flavonoids and Legume-Specific 5Deoxy(iso)flavonoids in Lotus japonicus”, Plant Physiol, 131(3) pp 941-951 Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 56 33 Pendleton J M., Tan W.W., Anai S (2008), “Phase II trial of isoflavone in prostate-specific antigen recurrent prostate cancer after previous local therapy”, BMC Cancer, 8(1), pp 13 34 Ralston L., Subramanian S., Matsuno M., Yu O (2005), “Partial reconstruction of flavonoid and isoflavonoid biosynthesis in yeast using soybean type I and type II chalcone isomerases”, Plant Physiol, 137(4), pp 1375-1388 35 Sacks F.M., Lichtenstein A., Van H.L., Harris W., Kris E.P., Winston M (2006), “Soy protein, isoflavones, and cardiovascular health: an American Heart Association Science Advisory for professionals from the Nutrition Committee”, American Circulation,113(7), pp 1034-1044 36 Setchell K.D., Brown N.M., Lydeking O.E (2002), “The clinical importance of the metabolite equol-a clue to the effectiveness of soy and its isoflavones”, Japanese Nutrition, 132(12), pp 3577-3584 37 Shuichi K (2006), “Fundamental concepts in the safety assessment of food containing soy isoflavones for the purpose of specified health use”, Food Safety Commission, Novel Foods Expert Committee, Japanese 38 Soderlund C., Descour A., Kudrna D., Bomhoff M., Boyd L., Currie J., Angelova A., Collura K., Wissotski M., Ashley E., Morrow D., Fernandes J., Walbot V., Yu Y (2009), “Sequencing, mapping, and analysis of 27,455 maize full-length cDNAs”, PLoS Gene, 5(11), pp 740-747 39 Stephen B (2010), “The Biochemistry, Chemistry and Physiology of the Isoflavones in Soybeans and their Food Products”, Lymphatic research and biology, 8(1), pp 89-98 40 Subramanian S., Graham M.Y., Yu O., Graham T.L (2005), “RNA interference of soybean isoflavone synthase genes leads to silencing in tissues distal to the transformation site and to enhanced susceptibility to Phytophthora sojae”, Plant Physiol, 137(4), pp 1345-1353 Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 57 41 Terai Y., Fujii I., Byun S.H., Nakajima O., Hakamatsuka T., Ebizuka Y., Sankawa U (1996), “Cloning of chalcone-flavanone isomerase cDNA from Pueraria lobata and its overexpression in Escherichia coli”, Prot Expr Purif, 8(1), pp 183–190 42 Vantyghem S.A., Wilson S.M., Postenka C.O., Al-Katib W., Tuck A.B., Chambers A F (2005), “Dietary genistein reduces metastasis in a postsurgical orthotopic breast cancer model” Cancer Res, 65(1), pp 3396–3403 43 Wang L.Q (2002), “Mammalian phytoestrogens: enterodiol and enterolactone”, J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci, 1(2), pp 289-309 44 Wei P., Liu M., Chen Y., Chen D.C (2012), “Systematic review of soy isoflavone supplements on osteoporosis in women”, Asian Pac J Trop Med, 5(3), pp 243-248 45 White L.R., Petrovitch H., Ross G.W., et al (2000), “Brain aging and midlife tofu consumption”, J Am Coll Nutr, 19(2), pp 242-255 46 Wiseman H., Casey K., Clarke B.D., Bowey E (2002), “isoflaone aglycone and gluconjugate content of high and low soy UK foods used in nutritional studies”, J Agric Food Chem, 50 (1), pp 1404-1410 47 Yan L., Spitznagel E.L (2009), “Soy consumption and prostate cancer risk in men: a revisit of a meta-analysis”, Am J Clin Nutr, 89(4), pp 1155-1163 48 Zhao L., Brinton R.D (2007), “WHI and WHIMS follow-up and human studies of soy isoflavones on cognition”, Expert Rev Neurother, 7(11), pp 1549-1564 49 http://www.gos.gov.vn 50 http://faostat.fao.org Số hóa trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn [...]... được phân lập từ mRNA lá cây nho (Vitis vinifera L.) bởi tác giả Gutha L R và đồng sự Kết quả nghiên cứu phân lập được gen CHI có chiều dài 979 bp, mã hóa cho 234 amino acid [20] Gen CHI ở cây đậu tương đã được các nhà khoa học quan tâm Năm 2005, Ralston L đã phân lập gen CHI 1A từ mRNA cây đậu tương và thấy gen có chiều dài 1157 bp, mã hóa cho 128 amino acid [34] Trong nghiên cứu phân lập gen IFS1 từ. .. phần của isoflavone đậu tƣơng Isoflavone là một loại flavonoid có trong đậu tương và đặc biệt có hàm lượng cao nhất trong mầm đậu Isoflavone dạng tự do có 3 loại genistein, daidzein và glycitein (isoflavone aglucone) Ngoài dạng isoflavone tự do trong hạt đậu tương còn có isoflavone dạng liên hợp glucoside, glucoside acetyl và dạng malonyl [37] Năm 2005, các nhà khoa học Brazil đã tiến hành phân tích... (7,4'-dihydroxy-6-methoxyisoflavone), một isoflavone chính trong mầm đậu tương không được hiểu rõ Hình 1.3 Con đƣờng sinh tổng hợp isoflavone Các isoflavone trong đậu tương sẽ được chuyển đổi thành 7- O -βglucoside bởi enzyme glucosyltransferase và sau đó đến 6 -O-malonates bởi một enzyme khác là transferase malonyl [39] 1.3.2 Các enzyme tổng hợp isoflavone Hai enzyme chìa khóa qua trọng trong con đường sinh tổng hợp isoflavone. .. 521 amino acid [17] 1.3.3 Gen tổng hợp isoflavone IFS ở cây đậu tƣơng Trong ngân hàng gen quốc tế (GenBank), gen IFS1 đã được Jung W và cộng sự công bố năm 2000 với mã số trên trang NCBI là NM_001249093 Thông tin về gen IFS1 của đậu tương trên NCBI cho thấy gen nằm trên NST số 7 Số lượng nucleotide của gen là 1625 bp, từ vị trí số 1 đến vị trí 1625, mã hóa cho 521 acid amin, từ vị trí số 1 đến vị trí... thần, so với phụ nữ không áp dụng đậu tương Trong một thử nghiệm so sánh với giả dược, phụ nữ sau mãn kinh được bổ sung 10 mg/ngày isoflavone đậu tương trong sáu tháng khả năng ngôn ngữ lưu loát hơn phụ nữ dùng giả dược [22], [48] 1.3 GEN VÀ CON ĐƢỜNG SINH TỔNG HỢP ISOFLAVONE 1.3.1 Con đƣờng sinh tổng hợp isoflavone Isoflavonoid được hình thành bằng con đường tổng hợp sinh học cùng với flavonoids Đầu... ở cây đậu tương là chalcone isomerase (CHI) và isoflavone synthase (IFS) [23] Năm 1994, Heather I Mckhann và Ann M Hirsch đã phân lập được 2 gen CHI ký hiệu là CHI1, CHI2 với kích thước lần lượt là 666 bp và 845 bp từ cDNA của cỏ linh lăng (Medicago sativa L.) [21] Grotewold E và Peterson T đã phân lập được 1 gen CHI từ cây ngô và thấy rằng các gen mã hóa một sản phẩm ZmCHI1 24,3 kDa tương ứng Gen CHI1... phytoestrogen này [35], [36] 1.2.2 Hoạt tính và tác dụng điều trị bệnh của isoflavone đậu tƣơng 1.2.2.1 Tác dụng của isoflavone trên phụ nữ ở tuổi mãn kinh Các isoflavone trong đậu tương đã được biết đến với tác dụng estrogen yếu hoặc hoạt tính giống với hormone nên còn được gọi là hormone thực vật phytoestrogen Các chất có tác dụng “phytoestrogen” trong hạt đậu tương gồm chủ yếu là daidzin, genistin... nhà khoa học Brazil đã tiến hành phân tích 18 mẫu đậu tương nhằm xác định thành phần lớp chất isoflavone Kết quả cho thấy isoflavone trong đậu tương là một hợp chất phenolic gồm có: aglucone (daidzein, genistein và glycitein), ß - glucoside (genistin, daidzin, glycitin), ß - glucoside kết hợp với nhóm malonyl ( 6’ - O - malonyldaidzin, 6’ - O - malonylgenistin và 6’ - O - Số hóa bởi trung tâm Học liệu–... sự đã cho thấy gen IFS1 của cỏ ba lá có chiều dài 1575 bp, mã hóa cho 525 amino acid [14] Gen IFS1 cũng đã được Misra P và cộng sự phân lập từ cDNA của cây Psoralea corylifolia, một cây dược liệu quý của Ấn Độ Gen có chiều dài 1563 bp và mã hóa cho 520 amino acid [30] Số hóa bởi trung tâm Học liệu– ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 26 Ở cây đậu tương, gen IFS1 đã được phân lập 2 gen đồng phân gồm IFS1... glucoside kết hợp với nhóm acetyl ( 6’ - O - acetyldaidzin, 6’ - O - acetylgenistin và 6’ - O - acetylglycitin) [31] Các nhà khoa học Bồ Đào Nha cũng đã sử dụng các phương pháp sắc kí HPLC/DAD và phổ UV để xác định thành phần của isoflavone trong 40 mẫu hạt đậu tương Sau khi nghiên cứu các khoa học gia khẳng định trong hạt đậu tương các aglucone chiếm một lượng nhỏ, hợp chất chính trong hạt đậu tương là