Phân tích đặc điểm các gene mã hóa galactinol synthase ở cây đu đủ (Carica papaya L.)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết hướng đến xác định và phân tích các đặc điểm của các gene mã hóa GolS trong hệ gene của cây đu đủ. Những kết quả thu được sẽ có ý nghĩa trong nghiên cứu sâu hơn chức năng của các GolS ở loài cây ăn quả quan trọng này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phân tích đặc điểm các gene mã hóa galactinol synthase ở cây đu đủ (Carica papaya L.)

TẠP TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀCHÍ CÔNGKHOA NGHỆHỌC VÀ CÔNG NGHỆ JOURNAL OF SCIENCE Tập 30, SốAND TECHNOLOGY 1 (2023): 65-71 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG HUNG VUONG UNIVERSITY Tập 30, Số 1 (2023): 65 - 71 Vol. 30, No. 1 (2023): 65 - 71 Email: tapchikhoahoc@hvu.edu.vn Website: www.jst.hvu.edu.vn PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CÁC GENE MÃ HÓA GALACTINOL SYNTHASE Ở CÂY ĐU ĐỦ (Carica papaya L.) Trần Thị Mai Lan1, Chu Thị Bích Ngọc1, Lê Thị Mận1, Vũ Thị Xuân Quyên1, Cao Phi Bằng1* 1 Khoa Khoa học tự nhiên, Trường Đại học Hùng Vương, Phú Thọ Ngày nhận bài: 27/12/2022; Ngày chỉnh sửa: 27/01/2023; Ngày duyệt đăng: 30/01/2023 Tóm tắt G alactinol synthase thuộc họ glycosyltransferase 8 (GT8), có chức năng xúc tác phản ứng tạo thành galactinol. Trong nghiên cứu này, bốn gene mã hóa GolS trong hệ gene của cây đu đủ đã được xác định và phân tích bằng các công cụ tin sinh học. Các CpGolS là gene phân mảnh với bốn exon. Các protein suy diễn có chiều dài 332 tới 335 amino acid, có tính acid và ưa nước. Các CpGolS mang đầy đủ các motif bảo tồn đặc trưng của các GolS đã biết. Phân tích Gene Ontology cho thấy các GolS của cây đu đủ có chức năng chính liên quan đến quá trình sinh tổng hợp carbohydrate và đáp ứng với kích thích của môi trường. Các CpGolS biểu hiện không giống nhau ở các mô hoa, lá và vỏ quả. Trong đó, CpGolS2 biểu hiện đặc hiệu ở mô lá và biểu hiện ở hoa cái mạnh hơn ở hoa đực và hoa lưỡng tính. Hai gene CpGolS1 và CpGolS2 biểu hiện tăng ở lá đu đủ dưới tác động của lạnh sâu. Kết quả thu được có tiềm năng đối với các nghiên cứu sâu hơn về chức năng các GolS ở cây đu đủ trong tương lai. Từ khóa: Galactinol synthase (GolS), biểu hiện gene, đặc điểm hóa - lý, cây đu đủ (Carica papaya L.). 1. Đặt vấn đề Galactinol synthase hoặc Inositol-3-a- Cây đu đủ có tên khoa học là Carica papaya galactosyltransferase (GolS, EC 2.4.1.123) xúc L. Đây là loài cây ăn quả quan trọng được trồng tác cho phản ứng galactosyl hóa myo-inositol rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới, nhất là ở vùng tạo thành galactinol (O-a-D-galactopyranosyl- nhiệt đới và cận nhiệt đới. Quả đu đủ có giá trị [1→1]-L-myo-inositol). Galactinol là tiền chất dinh dưỡng cao, giàu tiền vitamin A, vitamin C của họ các đường tan raffinose. Sự tích lũy và các hợp chất chống oxy hóa [1]. Trong thời raffinose liên quan tới tính chống chịu các stress gian phát triển, cây đu đủ chịu ảnh hưởng của như lạnh, nóng và khô hạn ở thực vật [4 - 6]. Ở nhiều nhân tố môi trường như ánh sáng, nhiệt độ, hạt, sự tích lũy raffinose xảy ra đồng thời với sự chế độ nước, gió cũng như nhiều tác nhân stress giảm hàm lượng nước trong quá trình chín của sinh học [2]. Gần đây, hệ gene của cây đu đủ đã hạt [7] và có mối tương quan dương với khả năng được giải trình tự đã giúp thúc đẩy các nghiên sống của hạt [8]. cứu về chức năng ở mức phân tử. Phiên bản hệ GolS giữ vai trò làm tăng tính chống chịu gene gần đây của cây đu đủ có kích thước 372 của thực vật với một số stress [4, 5, 9, 10]. Sự Mb [3]. biểu hiện và hoạt tính của galactinol synthase *Email: phibang.cao@hvu.edu.vn 65
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Trần Thị Mai Lan và ctv. trong trả lời với các stress đã được phát hiện ở [18] và của cây đậu Cove được tham khảo từ Cao nhiều loài như A. thaliana [4, 6], đan sâm (Salvia Phi Bằng (2016) [14]. miltiorrhiza) [11], cà phê (Coffea arabica) [12] và dương (Populus trichocarpa) [10], sắn 2.2. Xác định các gene thuộc họ GolS ở cây đậu (Manihot esculenta) [13] hoặc dưới ảnh hưởng Cove của Rhizobium [14]. Tuy nhiên, chưa có công Các protein GolS của cây Arabidopsis [18] trình nghiên cứu nào công bố về các GolS của được sử dụng làm khuôn dò để tìm kiếm các cây đu đủ. gene tương đồng trên hệ gene của cây đu đủ nhờ Trong công trình này, chúng tôi có hướng đến chương trình TBLASTN. xác định và phân tích các đặc điểm của các gene 2.3. Phân tích các đặc điểm hóa - lý mã hóa GolS trong hệ gene của cây đu đủ. Những kết quả thu được sẽ có ý nghĩa trong nghiên cứu Các đặc điểm hóa - lý của các protein được sâu hơn chức năng của các GolS ở loài cây ăn phân tích bằng công cụ của ExPASy [19]. Vị trí quả quan trọng này. khu trú dưới tế bào được phân tích nhờ YLOC [20]. Cấu trúc exon/intron được xây dựng bằng chương trình GSDS 2.0 [21]. 2. Phương pháp nghiên cứu 2.4. Phân tích Gene Ontology 2.1. Cơ sở dữ liệu Gene Ontology của các CpGolS được phân Dữ liệu hệ gene của cây đu đủ được tham khảo tích bằng công cụ NETGO 3.0 [22]. từ Ming et al. (2008) [3]. Dữ liệu hệ mã phiên của chồi hoa ở hai giai đoạn phát triển trước (pre-M) 2.5. Nghiên cứu sự biểu hiện gene và sau (post-M) giảm phân (GSE137547) [15], lá Sự biểu hiện của các gene CpGolS được xác và quả ở các giai đoạn phát triển (GSE116581) định qua phân tích dữ liệu RNA-seq trong ngân [16], GSE128577 [17] và lá cây non được xử hàng Gene Expression Omnibus GSE137547 lý hay không xử lý bởi lạnh sâu (GSE130188) [15], GSE116581 [16], GSE128577 [17], (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc. GSE130188 theo phương pháp đã được mô tả cgi?acc=GSE130188). Các protein GolS của cây trong nghiên cứu trước đây [23]. Arabidopsis được thu từ Sengupta et al. (2012) 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 3.1. Xác định họ gene GolS ở cây đu đủ Bảng 1. Đặc điểm họ gene GolS của cây đu đủ Số Chiều dài Kích thước Khối lượng Gene Tên locus gene (bp) lượng protein protein (kD) pI GRAVY exon (aa) CpGolS1 evm.TU.supercontig_48.195 1.260 4 335 38,70 5,69 -0,216 CpGolS2 evm.TU.supercontig_69.62 2.109 4 332 37,90 5,67 -0,257 CpGolS3 evm.TU.supercontig_145.23 1.415 4 332 38,40 5,39 -0,209 CpGolS4 evm.TU.supercontig_146.68 2.290 4 333 38,49 5,08 -0,368 Tổng số bốn gene mã hóa cho các GolS diễn, các GolS của cây đu đủ có các motif bảo được phát hiện trong hệ gene của cây đu đủ thủ đặc trưng gồm YNL, FAEODFLNME, (Bảng 1). Trong trình tự của chuỗi protein suy KLRIWEFVEY, DxD, vùng gấp nếp Rosmann 66
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Tập 30, Số 1 (2023): 65-71 và APSAA. Các motif này tương đồng với các mã hóa không liên tục với 4 exon (Bảng 1 và Hình motif của các GolS đã được phát hiện ở các loài 1). Các protein suy diễn có kích thước khá tương khác như A. thaliana [18], dương [10], đan sâm đồng, từ 332 - 335 amino acid, khối lượng phân tử [11], cà phê [12], Medicago sativa subsp. falcata từ 37,9 - 38,7 kDa. Giá trị điểm đẳng điện (pI) dao [5], đậu Cove [14]. Với bốn thành viên, họ GolS động từ 5,08 - 5,69 cho thấy các CpGolS có tính ở cây đu đủ chỉ lớn hơn ở cây đậu Cove (3 gene) acid. Chỉ số ưa nước (GRAVY) của các CpGolS từ nhưng nhỏ hơn ở cây A. thaliana (7 gene) [18], -0,368 đến -0,209 cho thấy các CpGolS có ái lực cây dương (9 gene) [10] và cây sắn (8 gene) [13]. với nước cao. Các đặc điểm của các GolS của cây đu đủ tương đồng với các GolS đã biết của một số 3.2. Đặc điểm các gene GolS ở cây đu đủ loài khác như bí, đậu tây [24], đậu Cove [14]. Tuy Các gene mã hóa GolS ở cây đu đủ có kích thước nhiên, các gene CpGolS có nhiều exon hơn so với từ 1.260 - 2.290 bp (Bảng 1). Cả bốn CpGolS đều các gene PvGolS (2 hoặc 3 exon) [14]. Hình 1. Cấu trúc exon/intron của các gene GolS của cây đậu đu đủ 3.3. Phân tích Gene Ontology của các GolS ở cây đu đủ Kết quả phân tích Gene Ontology cho thấy chức năng phân tử chính của các CpGolS là chức năng xúc tác cho sự chuyển hóa UDP-galctosyl (Hình 2A). Chức năng phân tử này phù hợp với hoạt tính xúc tác hình thành galactinol synthase đã biết. Bên cạnh đó, 3 trong bốn CpGolS còn có chức năng gắn với ion kim loại. Vai trò liên quan đến các quá trình sinh học của các GolS cũng đã được xác định (Hình 2B). Trong đó, hai vai trò chủ đạo liên quan đến quá trình sinh tổng hợp (trao đổi chất) carbohydrate và đáp ứng với các kích thích của môi trường. Phân tích vị trí phân bố của các CpGolS trong tế bào (Hình 2C) cho thấy các protein này phân bố ở lục lạp và bộ máy Golgi (các bào quan có cấu trúc màng trong tế bào). 3.4. Phân tích sự biểu hiện gene Trong số 4 gene, CpGolS2 và CpGolS4 không biểu hiện hoặc có mức biểu hiện Hình 2. Phân tích Gene Ontology các GolS của cây đu đủ 67
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Trần Thị Mai Lan và ctv. tương đối rất thấp ở cả ba loại chồi hoa cái, hoa đực và hoa lưỡng tính, cả ở giai đoạn trước và sau giảm phân. Trong khi đó, sự biểu hiện của hai gene CpGolS1 và CpGolS3 được phát hiện ở cả ba loại hoa trước và sau giảm phân (Hình 3). Sự biểu hiện của các gene CpGolS1, CpGolS3 và CpGolS4 cao nhất ở hoa cái, kế tiếp là hoa lưỡng tính và thấp nhất là hoa đực. Kết quả nghiên cứu thu được cũng chỉ ra sự biểu hiện của các Hình 3. Mức độ biểu hiện tương đối của các gene GolS ở các gene CpGolS ở giai đoạn trước giảm mô chồi hoa của cây đu đủ (GSE137547) (giá trị ×100 của tỷ lệ tương đối giữa mức độ biểu hiện của gene nghiên cứu với phân cao hơn so với ở giai đoạn sau gene CpeIF4E trong các mô nghiên cứu, (F_PreM, M_PreM giảm phân trên cùng loại hoa nghiên và H_PreM lần lượt là hoa cái, hoa đực và hoa lưỡng tính ở cứu. Ở hoa cái (trước và sau giảm giai đoạn trước giảm phân, F_PostM, M_PostM và H_PostM phân), gene CpGolS3 biểu hiện mạnh lần lượt là hoa cái, hoa đực và hoa lưỡng tính ở giai đoạn sau nhất trong các gene nghiên cứu, trong giảm phân) khi ở hoa lưỡng tính và hoa đực, gene CpGolS1 biểu hiện mạnh hơn so với các gene GolS ở mô hoa như trong nghiên cứu này mới còn lại (Hình 3). Nhiều nghiên cứu chỉ ra sự biểu được báo cáo ở một số loài cây như đậu Cove hiện của các gene GolS ở mô lá đã được báo cáo [14], cà phê [12]. trước đó. Tuy nhiên, sự biểu hiện của các gene Hình 4. Mức độ biểu hiện tương đối của các gene GolS ở các mô lá và quả của cây đu đủ (GSE116581) (giá trị ×100 của tỷ lệ tương đối giữa mức độ biểu hiện của gene nghiên cứu với gene CpeIF4E trong các mô nghiên cứu) (S1, S2, S3 và S4 lần lượt là các giai đoạn 1, 2, 3 và 4 từ quả xanh đến quả chín, DPA: ngày sau thụ phấn) Kết quả nghiên cứu mức độ biểu hiện tương khi không biểu hiện ở mô vỏ quả, gợi ý rằng có đối của các gene CpGolS ở mô lá và mô vỏ sự biểu hiện đặc hiệu theo mô của gene này. Sự quả (Hình 4) cho thấy rằng các gene CpGolS1, biểu hiện với mức độ khác nhau ở các mô khác CpGolS2 và CpGolS3 biểu hiện mạnh nhất ở lá nhau của các gene trong họ GolS ở cây đu đủ trong khi gene CpGolS4 biểu hiện mạnh nhất tương đồng với kết quả nghiên cứu ở cây đậu ở mô vỏ quả thời điểm 150 ngày sau thụ phấn. Cove trước đây [14]. Gene CpGolS2 biểu hiện rất mạnh ở mô lá trong 68
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Tập 30, Số 1 (2023): 65-71 Sự biểu hiện tăng ở điều kiện lạnh sâu so với điều kiện thường chứng minh hai gene này có vai trò trong phản ứng với nhiệt độ thấp của cây đu đủ. Ở nhiều loài cây khác, sự biểu hiện của các gene GolS dưới tác động của nhiệt độ thấp đã được phát hiện như cây dương [10], cây Medicago sativa subsp. falcata [5], cây sắn [13]. Kết quả này gợi ý rằng các GolS có thể là nhóm gene tiềm năng trong các nghiên cứu sâu hơn về Hình 5. Mức độ biểu hiện tương đối của các gene GolS ở phản ứng của cây đu đủ với lạnh và các các mô lá của cây đu đủ chịu stress lạnh sâu (GSM3733617) điều kiện stress vô sinh khác cũng như (giá trị ×100 của tỷ lệ tương đối giữa mức độ biểu hiện của trong các nghiên cứu chọn giống, cải tạo gene nghiên cứu (ở điều kiện lạnh sâu/ở điều kiện thường) giống cây đu đủ đáp ứng với các thay với gene CpeIF4E) đổi của môi trường. Khi phân tích hệ mã phiên của cây đu đủ thu được khi xử lý ethylene, sự biểu hiện tăng của gene CpGolS4 đã được phát hiện trong mẫu Et12h (mẫu thu thập sau 12 h xử lý ethylene) so với trong mẫu C12h (mẫu không xử lý ethylene). Như vậy, sự biểu hiện của hầu hết các gene CpGolS không chịu sự tác động của ethylene. 4. Kết luận Trong nghiên cứu này, tổng số bốn gene mã hóa GolS ở cây đu đủ Hình 6. Mức độ biểu hiện tương đối của các gene GolS ở các đã được xác định và phân tích. Các mô lá của cây đu đủ trong điều kiện thường và xử lý ethylene gene CpGolS mã hóa không liên tục (GSE128577) (giá trị ×100 của tỷ lệ tương đối giữa mức độ biểu với bốn exon. Các protein suy diễn hiện của gene nghiên cứu với gene CpeIF4E). (C0h: Không xử CpGolS mang đầy đủ các motif bảo lý ethylene ở thời điểm đầu, C12h: Không xử lý ethylene ở 12h, tồn đặc trưng cho các GolS đã được E12h: 12h sau khi xử lý ethylene, C24h: Không xử lý ethylene biết. Kích thước protein suy diễn dao ở 24h, E24h: 24h sau khi xử lý ethylene) động từ 332 - 335 amino acid, có tính acid và ưa nước. Sự biểu hiện của các Khi nghiên cứu ảnh hưởng của lạnh sâu đối CpGolS ở lá, mô vỏ quả, hoa đã được phân tích. Đồng thời, sự biểu hiện của các gene với sự biểu hiện của các gene CpGolS, kết quả này dưới tác động của điều kiện lạnh sâu và cho thấy rằng hai gene CpGolS1 và CpGolS2 biểu ethylene cũng được xác định. Trong đó, chỉ hiện tăng ở điều kiện lạnh sâu so với điều kiện hai gene CpGolS1 và CpGolS2 biểu hiện tăng thường (lần lượt gấp 43,57 lần và 3,81 lần). Trong ở điều kiện lạnh sâu so với điều kiện thường khi đó, hai gene CpGolS3 và CpGolS4 không và ethylene không ảnh hưởng đến sự biểu hiện biểu hiện tăng ở điều kiện lạnh sâu (Hình 5). của các CpGolS. 69
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Trần Thị Mai Lan và ctv. Lời cảm ơn [8] Bernal-Lugo I. & Leopold A. C. (1992). Changes in soluble carbohydrates during seed Công trình này được hoàn thành với sự hỗ trợ storage. Plant Physiol, 98(3): 1207-10. kinh phí từ chương trình nghiên cứu khoa học cơ [9] [9] Liu J.-J. J., Krenz D. C., Galvez A. F. & de bản của Trường Đại học Hùng Vương (Đề tài mã Lumen B. O. (1998). Galactinol synthase (GS): số: 24/2020/HĐKH.HV20-24). increased enzyme activity and levels of mRNA due to cold and desiccation. Plant Science, 134(1): 11-20. doi: http://dx.doi.org/10.1016/ Tài liệu tham khảo S0168-9452(98)00042-9. [1] Ming R., Yu Q., Moore P. H., Paull R. E., Chen [10] Zhou J., Yang Y., Yu J., Wang L., Yu X., Ohtani N. J., Wang M.-L., Zhu Y. J., Schuler M. A., M., Kusano M., Saito K., Demura T. & Zhuge Jiang J. & Paterson A. H. (2012). Genome of Q. (2014). Responses of Populus trichocarpa papaya, a fast growing tropical fruit tree. Tree galactinol synthase genes to abiotic stresses. J Genetics & Genomes, vol. 8, no. 3, pp. 445-462, Plant Res, 127(2): 347-58. doi: 10.1007/s10265- doi: 10.1007/s11295-012-0490-y. 013-0597-8. [2] Campostrini E. & Glenn D. M. (2007). [11] Wang D., Yao W., Song Y., Liu W. & Wang Ecophysiology of papaya: a review. Brazilian Z. (2012). Molecular characterization and Journal of Plant Physiology, vol. 19, no. 4, pp. expression of three galactinol synthase genes that 413-424. confer stress tolerance in Salvia miltiorrhiza. J [3] Ming R., Hou S., Feng Y., Yu Q., Dionne- Plant Physiol, 169(18): 1838-48. doi: 10.1016/j. Laporte A., Saw J. H., Senin P., Wang W., Ly B. jplph.2012.07.015. V., Lewis K. L., Salzberg S. L., Feng L., Jones [12] dos Santos T. B., Budzinski I. G., Marur C. J., M. R., Skelton R. L., Murray J. E., Chen C., Petkowicz C. L., Pereira L. F. & Vieira L. G. Qian W., Shen J., Du P., Eustice M., … & Alam (2011). Expression of three galactinol synthase M. (2008). The draft genome of the transgenic isoforms in Coffea arabica L. and accumulation tropical fruit tree papaya (Carica papaya of raffinose and stachyose in response to abiotic Linnaeus). Nature, 10.1038/nature06856 vol. stresses. Plant Physiol Biochem, 49(4): 441-8. 452, pp. 991-996. doi: 10.1016/j.plaphy.2011.01.023. [4] Taji T., Ohsumi C., Iuchi S., Seki M., Kasuga [13] Li R., Yuan S., He Y., Fan J., Zhou Y., Qiu T., M., Kobayashi M., Yamaguchi-Shinozaki K., & Lin X., Yao Y., Liu J., Fu S., Hu X. & Guo Shinozaki K. (2002). Important roles of drought- J. (2018). Genome-Wide Identification and and cold-inducible genes for galactinol synthase Expression Profiling Analysis of the Galactinol in stress tolerance in Arabidopsis thaliana. Plant Synthase Gene Family in Cassava (Manihot J, vol. 29, no. 4, pp. 417-26. esculenta Crantz). Agronomy, 8(11): 250. doi: [5] Zhuo C., Wang T., Lu S., Zhao Y., Li X. & Guo 10.3390/agronomy8110250. Z. (2013). A cold responsive galactinol synthase [14] Cao Phi Bằng (2016). Phân tích in silico các gene from Medicago falcata (MfGolS1) is gene galactinol synthase ở cây đậu Cove induced by myo-inositol and confers multiple (Phaseolus vulgaris L.). Tạp chí Phát triển Khoa tolerances to abiotic stresses. Physiol Plant, học & Công nghệ, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí 149(1):67-78. doi: 10.1111/ppl.12019. Minh, 19(4): 45-52. doi: https://doi.org/https:// [6] Nishizawa A., Yabuta Y. & Shigeoka S. (2008). doi.org/10.32508/stdj.v19i4.684. Galactinol and raffinose constitute a novel [15] Zerpa-Catanho D., Wai J., Wang M. L., Yu function to protect plants from oxidative L., Nguyen J. & Ming R. (2019) Differential damage. Plant Physiol, 147: 1251-126310.1104/ gene expression among three sex types reveals pp.108.122465. a MALE STERILITY 1 (CpMS1) for sex [7] Black M., Corbineau F., Gee H. & Come D. differentiation in papaya. BMC Plant Biol, (1999). Water content, raffinose, and dehydrins 19(1): 545. doi: 10.1186/s12870-019-2169-0. in the induction of desiccation tolerance in [16] Lü P., Yu S., Zhu N., Chen Y. R., Zhou B., Pan immature wheat embryos. Plant Physiology, Y., Tzeng D., Fabi J. P., Argyris J., Garcia-Mas 120(2): 463-471. doi: 10.1104/pp.120.2.463. J., Ye N., Zhang J., Grierson D., Xiang J., Fei Z., Giovannoni J. & Zhong, S. (2018). Genome encode analyses reveal the basis of convergent 70
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Tập 30, Số 1 (2023): 65-71 evolution of fleshy fruit ripening. Nat Plants, Acids Res, 38(Web Server issue): W497-502. 4(10): 784 - 791. doi: 10.1038/s41477-018- doi: 10.1093/nar/gkq477. 0249-z. [21] Guo A. Y., Zhu Q. H., Chen X. & Luo J. C. [17] Soares C. G., do Prado S. B. R., Andrade S. C. (2007). GSDS: a gene structure display server. S. & Fabi J. P. (2021) Systems Biology Applied (in chinese). Yi Chuan, 29(8): 1023-1026. to the Study of Papaya Fruit Ripening: The [22] Wang S., You R., Liu Y., Xiong Y. & Zhu Influence of Ethylene on Pulp Softening. Cells, S. (2022). NetGO 3.0: Protein Language 10(9): 2339, doi: 10.3390/cells10092339. Model Improves Large-scale Functional [18] Sengupta S., Mukherjee S., Parween S. & Annotations. bioRxiv, 2022.12.05.519073. doi: Majumder A. L. (2012) Galactinol synthase across 10.1101/2022.12.05.519073. evolutionary diverse taxa: functional preference [23] Lê Thị Mận, Nguyễn Quốc Nam, Trần Thị for higher plants?. FEBS Lett, 586(10): 1488- Thanh Huyền, La Việt Hồng & Cao Phi Bằng 96. doi: 10.1016/j.febslet.2012.04.003. (2021). Xác định và phân tích các gene Hsp90 [19] Gasteiger E., Hoogland C., Gattiker A., Wilkins ở cây đu đủ (Carica papaya L.) bằng phương M. R., Appel R. D. & Bairoch A. (2005) Protein pháp tin sinh học. Tạp chí Khoa học Trường identification and analysis tools on the ExPASy Đại học Sư phạm Hà Nội, 66(4F): 196-204. doi: server. in The proteomics protocols handbook: 10.18173/2354-1059.2021-0083. Springer, 571-607. [24] Liu J. J., Odegard W. & de Lumen B. O. (1995). [20] Briesemeister S., Rahnenfuhrer J. & Kohlbacher Galactinol synthase from kidney bean cotyledon O. (2010) YLoc--an interpretable web server and zucchini leaf. Purification and N-terminal for predicting subcellular localization. Nucleic sequences. Plant Physiol, 109(2): 505-11. ANALYSIS OF GALACTINOL SYNTHASE GENES IN PAPAYA (Carica papaya L.) Tran Thi Mai Lan1, Chu Thi Bich Ngoc1, Le Thi Man1, Vu Thi Xuan Quyen1, Cao Phi Bang1 1 Faculty of Natural Sciences, Hung Vuong University, Phu Tho Abstract G alactinol synthases belonging to the glycosyltransferase 8 family catalyze galactinol biosynthesis. In this work, a total of four GolS encoded genes in the whole genome of papaya were identified and analyzed by the bioinformatic tools. These CpGolSs were split genes possessing four exons. The predicted proteins contained 332 to 335 amino acids and were acidic and weakly hydrophilic. The CpGolS proteins presented all conserved motifs that were well characterized for other previously known GolSs. Gene Ontology analysis showed that the GolSs of the papaya have major functions related to carbohydrate biosynthesis and response to environmental stimuli. The CpGolSs are differently expressed in different tissues including leaf, fruit flesh, and flower. CpGolS2 was specifically expressed in the leaf. Most of the CpGolSs were expressed in female flowers higher than in male and hermaphrodite flowers. Two genes, CpGolS1 and CpGolS2, were upregulated by freeze- thaw treatment. These obtained results have the potential for further studies on GolS in papaya in the future. Keywords: Galactinol synthase (GolS), gene expression, gene characterization, papaya (Carica papaya L.) 71