TRANG THÔNG TIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Tên đề tài luận án tiến sĩ: "Nghiên cứu đặc điểm hệ gene lục lạp và hợp chất có hoạt tính sinh học của một số loài Dương đồng (Adinandra spp.)"

Ngành: Di truyền học               Mã số: 9420121

Họ và tên NCS: Phó Thị Thúy Hằng

Người hướng dẫn khoa học:

1. PGS.TS. Nguyễn Hữu Quân - Trường Đại học Sư phạm - ĐHTN

2. TS. Nguyễn Thị Thu Ngà - Trường Đại học Sư phạm - ĐHTN

Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên

NHỮNG KẾT QUẢ MỚI CỦA LUẬN ÁN

1. Hệ gene lục lạp của loài A. bockiana (mã số MW699853.1) với kích thước 156.284 bp, có cấu trúc bốn vùng điển hình gồm vùng LSC (85693 bp), vùng SSC (18411 bp) và cặp vùng IRa và IRb (26090 bp/vùng), hàm lượng GC chiếm 37,4%, có 129 gene, 70 trình tự lặp lại và 51 SSR; trong hệ gene lục lạp của loài A. bockiana, gene ycf1 không được tìm thấy tại ranh giới giữa IRa và SSC giống như các loài khác trong chi Adinandra; các loài thuộc chi Adinandra có sự sai khác về số lượng gene của hệ gene lục lạp, loài A. bockiana (129 gene), loài A. megaphylla (131 gene), loài A. millettii và loài A. angustifolia (132 gene).

2. Các biến thể trình tự gene tìm thấy chủ yếu ở vùng không mã hóa; trong vùng mã hóa, các gene matK, psaA, ndhK, ndhG và rbcL có các đoạn nucleotide khác nhau giữa bốn loài A. bockiana, A. megaphylla, A. millettii và A. angustifolia; vùng LSC và SSC chứa nhiều biến thể hơn vùng IR, trong đó vùng LSC chứa nhiều biến thể nhất; gene matK và rbcL được đề xuất là ứng viên mã vạch DNA tiềm năng giúp hỗ trợ nhận diện loài thuộc chi Adinandra.

3. Phân lập được 15 hợp chất từ loài A. megaphylla, 8 hợp chất từ loài A. bockiana, 14 hợp chất từ loài A. glischroloma; trong đó có hai chất mới được đặt tên là debutyldorycnic acid và adinanquercetiside; các hợp chất phân lập được từ ba loài đa số thuộc nhóm triterpenoid; hợp chất 23-hydroxyursolic acid phân lập từ loài A. glischroloma có hoạt tính gây độc tế bào ung thư gan (HepG2) và ung thư vú (MCF-7) mạnh nhất với giá trị IC₅₀ lần lượt là 3,28 và 1,16 μg/mL; hợp chất 23-hydroxyursolic acid có hoạt tính ức chế α-glucosidase mạnh nhất (IC₅₀ = 1,00 μg/mL); chất ursolic acid có hoạt tính kháng vi khuẩn P. aeruginosa và chất isoquercetine kháng chủng C. freundii, S. milleri mạnh nhất.

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

1. Luận án, các bài báo được đăng tải trên các tạp chí khoa học trong nước và quốc tế, cùng với các trình tự gene công bố trên GenBank là những tư liệu có giá trị tham khảo trong nghiên cứu và giảng dạy.

2. Phát hiện khả năng ức chế α-glucosidase và gây độc dòng tế bào HepG2, MCF-7 của hợp chất 23-hydroxyursolic acid có thể cung cấp cơ sở và mở ra cơ hội cho việc phát triển các phương pháp điều trị mới cho bệnh đái tháo đường, ung thư gan (HepG2) và ung thư vú (MCF-7).

3. Phát hiện hợp chất ursolic acid có khả năng ức chế mạnh sự phát triển của vi khuẩn P. aeruginosa, isoquercetine ức chế sự phát triển của vi khuẩn C. freundii, S. milleri có thể mở ra cơ hội cho việc sử dụng các hợp chất từ thực vật trong chữa trị một số bệnh do những vi khuẩn này gây ra.

Những vấn đề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu

1. Tiếp tục phân tích trình tự hệ gene lục lạp của các loài thuộc chi Adinandra để cung cấp thêm dữ liệu, tìm kiếm các vùng gene tiềm năng làm mã vạch DNA phục vụ định danh loài.

2. Tiếp tục đánh giá các hoạt tính chống oxy hóa, kháng viêm, kháng virus của hai hợp chất mới (debutyldorycnic acid và adinanquercetiside) nhằm xác định tiềm năng ứng dụng của các hợp chất này trong thực tiễn.

INFORMATION OF DOCTORAL DISSERTATION

Dissertation title: The study of chloroplast genome characteristics and bioactive compounds of some Adinandra species.

Speciality: Genetics                  Code: 9420121

PhD. Candidate: Pho Thi Thuy Hang

Supervisors:

1. Supervisors 1: Assoc. Prof. Dr. Nguyen Huu Quan
2. Supervisors 2: Dr. Nguyen Thi Thu Nga

Training Institute: University of Education - Thai Nguyen University

NEW SCIENTIFIC FINDINGS OF THE DISSERTATION

1. The chloroplast genome of A. bockiana (accession number MW699853.1), with a size of 156,284 bp, has a typical quadripartite structure consisting of the LSC region (85,693 bp), SSC region (18,411 bp), and a pair of IRa and IRb regions (26,090 bp each). The GC content is 37.4%, with 129 genes, 70 repeat sequences, and 51 SSRs. In the chloroplast genome of A. bockiana, the ycf1 gene is not found at the IRa/SSC boundary as in other species within the Adinandra genus. There are differences in the number of genes within the chloroplast genome among Adinandra species: A. bockiana (129 genes), A. megaphylla (131 genes), both A. millettii and A. angustifolia (132 genes).

2. The sequence variations are mainly found in non-coding regions. In the coding regions, the matK, psaA, ndhK, ndhG, and rbcL genes exhibit different nucleotide sequences among the four species A. bockiana, A. megaphylla, A. millettii, and A. angustifolia. The LSC and SSC regions contain more variations than the IR regions, with the LSC region having the most variations. The matK and rbcL genes are proposed as potential DNA barcode candidates to assist in the identification of species within the Adinandra genus.

3. Fifteen compounds were isolated from A. megaphylla, eight from A. bockiana, and fourteen from A. glischroloma, including two new compounds named debutyldorycnic acid and adinanquercetiside. Most of the isolated compounds from these three species belong to the triterpenoid group. The compound 23-hydroxyursolic acid, isolated from A. glischroloma, exhibited the strongest cytotoxic activity against liver cancer (HepG2) and breast cancer (MCF-7) cells, with IC50 values of 3.28 and 1.16 μg/mL, respectively. Additionally, 23-hydroxyursolic acid showed the most potent α-glucosidase inhibitory activity (IC50 = 1.00 μg/mL). Ursolic acid demonstrated the strongest antibacterial activity against P. aeruginosa, while isoquercetin was most effective against C. freundii and S. milleri.

APPLICATIONS IN PRACTICE AND THE NEEDS FOR FURTHER STUDIES

The practical applications

1. The dissertation, the articles published in domestic and international scientific journals, along with the gene sequences published on GenBank, are valuable reference materials for research and teaching.

2. The discovery of the α-glucosidase inhibitory activity and the cytotoxicity against HepG2 and MCF-7 cell lines by the compound 23-hydroxyursolic acid may provide a basis and open opportunities for the development of new treatments for diabetes, liver cancer (HepG2), and breast cancer (MCF-7).

3. The discovery that ursolic acid strongly inhibits the growth of P. aeruginosa bacteria and that isoquercetin inhibits the growth of C. freundii and S. milleri bacteria may open opportunities for using plant-derived compounds in the treatment of diseases caused by these bacteria.

Further studies needed

1. Continue analyzing the chloroplast genome sequences of species within the genus Adinandra to provide additional data and identify potential gene regions for DNA barcoding to aid in species identification.

2. Continue evaluating the antioxidant, anti-inflammatory, and antiviral activities of the two new compounds (debutyldorycnic acid and adinanquercetiside) to determine their practical application potential.

Nguồn: Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên.