酵母双杂交技术及其在植物研究中的应用

酵母双杂交技术能有效地检测蛋白质之间的相互作用.该文简单介绍了此技术的工作原理和操作程序,以及十几年来此项技术在植物功能基因组学和蛋白组学研究中的应用情况.     

RNAi技术及在植物功能基因组研究中的应用

RNAi,即RNA干扰,是通过外源或内源性的双链RNA在细胞内诱导同源序列的基因表达受抑的现象,自RNAi现象在上世纪90年代中期被发现以来,它就被利用到基因组功能的分析研究之中,成为分子生物学研究的热点。本文简要阐述了RNAi的作用机制,并通过将RNAi方法与其他功能基因组研究方法的对比,阐述了RNAi作为高通量植物功能基因组研究方法的优点,同时综述了利用RNAi技术在植物功能基因组研究中的应用进展。     

利用酵母双杂交系统研究植物与病毒蛋白相互作用的进展

在长期进化中,植物形成了抵御病毒等病原微生物侵染的精细防御系统。在病毒侵染、复制和传播过程中,其编码的一些蛋白,如外壳蛋白、运动蛋白、复制酶类等能够与植物基因编码的蛋白发生相互作用。酵母双杂交系统是体外研究蛋白质间相互作用的有利工具,不但可以用于研究已知蛋白质的互作,还可以发现新蛋白,揭示特定蛋白互作网络与作用机制,在植物蛋白与病毒蛋白互作研究中已得到广泛的利用。本文主要综述利用酵母双杂交系统研究植物与病毒蛋白相互作用的国内外进展。     

激发标签技术在植物功能基因组研究中的应用

获得突变体是研究植物功能基因组的有效方法。与传统的T-DNA插入功能缺失突变相比, 建立在功能获得突变基础之上的激发标签技术具有独特的优势, 主要表现为可以获得功能冗余基因的显性突变体并方便地克隆相关基因。文章对激发标签技术的原理, 及其在拟南芥、水稻等植物功能基因组研究中的进展进行了综述, 并介绍了激发标签技术在植物抗逆、抗病和生长发育机理研究方面的新进展。文章最后探讨了激发标签技术的发展前景。     

大规模酵母双杂交技术及其在植物研究中的应用

近年来发展出的几种大规模酵母双杂交方法,已被成功用于植物蛋白质相互作用的研究,对于理解植物细胞内的分子机制具有重要意义。该文旨在介绍大规模酵母双杂交的技术的研究方法及其在植物蛋白质相互作用研究中的应用现状、存在的主要问题和解决办法,并对今后的发展前景进行了展望。     

DNA芯片技术在植物功能基因组研究中的应用

DNA芯片技术是功能基因组学研究中应用非常广泛的高通量方法之一。随着该技术的不断发展,DNA芯片技术可广泛应用于植物重要性状的基因克隆,鉴别和功能分析,植物抗性机理,重要性状的遗传及杂种优势遗传机理等的研究,同时在诸如植物病原菌转基因产品检测等应用方面也将发挥重要作用。     

酵母双杂交系统在病原生物学研究中的应用

酵母双杂交系统作为一种新型的研究蛋白质之间相互作用的方法是功能基因组学和蛋白质组学中一种重要的手段,其在病原生物学的后基因组研究中也日益广泛和深入。本文将从病原体与宿主蛋白之间相互作用、病原体内蛋白之间相互作用以及病原体蛋白自身相互作用等三方面作一综述。     

酵母双杂交技术及其在蛋白质组研究中的应用

蛋白质组学是后基因组时代出现的一个新兴的研究领域,它的主要任务是识别鉴定细胞,组织或机体的全部蛋白质,并分析蛋白质的功能及其模式。因此,揭示蛋白质组中蛋白质间的相互作用关系也是蛋白质组学的重要内容之一。酵母双杂交技术是用来检测蛋白质间是否相互作用的一个非常有效的手段,该技术在酵母蛋白质组研究中的初步成功应用,表明它有望在人类蛋白质且研究中发挥重要作用。     

酵母双杂交系统在膜蛋白相互作用研究中的应用

膜相关蛋白约占细胞总蛋白质中的1/3,它们大都参与了细胞的诸多生理、病理过程和药物反应机理。研究膜蛋白的相互作用对于揭示细胞的生命活动规律及寻找药物作用靶标都有重要的意义。由于膜蛋白本身的特性及其难以进入核内等原因,经典的酵母双杂交技术并不适用于检测膜蛋白间的相互作用。针对在活细胞中研究膜蛋白相互作用的需要,近年来国际上先后发展了一系列用于膜蛋白相互作用研究的酵母双杂交新系统,并取得了许多重要发现。     

酵母双杂交技术应用进展

酵母双杂交技术是鉴定蛋白互作最有效和最广泛的分子生物学技术。该技术能直接作用于活细胞,检测细胞内蛋白质互作,具有成本低、易操作、可达到全基因组水平、能进行品种间的互作鉴定等诸多优点。较之传统的检测方法有明显优势,已在越来越多的领域得到应用。对酵母双杂交的技术原理以及应用进行了综述,介绍了该技术在发现新蛋白质、探究蛋白质功能、建立基因组蛋白连锁图、研究人类DNA文库和筛选药物作用位点等方面的重要应用,以期为该技术的广泛应用提供参考。     

基因打靶技术在植物基因功能研究中的应用

水稻、拟南芥等模式植物基因组测序计划的完成,验证预测基因的功能成为植物功能基因组学的重要内容,基因打靶(gene targeting)技术在哺乳动物中的成功应用为该技术在植物上展现了广阔的应用前景。现对植物基因打靶技术的影响因素、基因打靶在植物中的应用现状作一介绍。     

植物逆境胁迫抗性的功能基因组研究策略

植物对逆境胁迫抗性的功能基因组研究主要是寻找胁迫抗性位点在相关物种基因组中的保守位置,发现胁迫反应中的高度保守序列,确定植物胁迫反应的调控机理,进而得到植物对逆境胁迫抗性的关键代谢途径和其中的关键调控因子,为进一步选择用于改良植物对逆境胁迫抗性的关键基因奠定基础。本文从主要模式植物(苔藓类植物、复苏植物、盐土植物和甜土植物)、主要技术策略(基因的差异表达分析、基因表达序列标签、cDNA芯片技术。基因表达序列分析和基因敲除和突变体筛选分析)和生物信息学方法(数据分析的生物信息学方法设计到序列比较、比较基因组学、电子克隆)等三个方面对国内外植物逆境胁迫抗性的功能基因组研究策略作了全面综述。     

植物重要功能基因研究进展及其应用

随着越来越多植物全基因组测序的完成,植物基因研究的重点将逐渐从基因的发现转移到对基因功能的研究上来。近年来,植物基因功能的阐述日益深入,尤其是与作物产量和抗性相关的重要农艺性状调控机理的研究更加引人注目,一些具有应用价值的功能基因相继被鉴定并得到功能注释。该文综述植物功能基因研究领域近年来的主要进展,着重介绍具有应用前景的重要功能基因的研究。同时,对目前利用基因工程、分子标记辅助选择等于段改良作物的现状及其前景进行讨论。     

基因组信息的整合与植物功能基因组学研究的策略

近年来,随着许多植物基因组测序和可利用序列的增加,相继建立了一些基于靶基因诱变的“反向”遗传学研究策略,如T—DNA诱变、基因敲除、基因沉默和超表达分析等。同时,DNA微阵列和基因芯片技术的发展使得快速、定量检测植物发育不同时期和不同组织器官的基因转录时空变化成为现实。作图技术的改进和来自不同物种基因组信息的整合也正在加速图谱克隆程序的简化和发展。因此,随着生物基因组测序工作日益增多,整合不同类群植物基因组的信息和资源,在植物功能基因组学研究中的重要性日趋显著。     

小麦的比较基因组学和功能基因组学

小麦是异源多倍体植物,具有大的染色体组,并且基因组中重复序列所占比例较高,这些特征限制了小麦基因组研究的进展。比较基因组学方法为运用模式植物进行小麦基因组学研究提供了一个操作平台。功能基因组学的研究集中于基因组中转录表达的部分,基因功能的确定是功能基因组学研究的主要内容。对比较基因组学在小麦基因组研究中的应用和小麦功能基因组学的研究内容和方法进行了综述。     

A transgenic perspective on plant functional genomics

Transgenic crops are very much in the news due to the increasing public debate on their acceptance. In the scientific community though, transgenic plants are proving to be powerful tools to study various aspects of plant sciences. The emerging scientific revolution sparked by genomics based technologies is producing enormous amounts of DNA sequence information that, together with plant transformation methodology, is opening up new experimental opportunities for functional genomics analysis. An overview is provided here on the use of transgenic technology for the functional analysis of plant genes in model plants and a link made to their utilization in transgenic crops. In transgenic plants, insertional mutagenesis using heterologous maize transposons or Agrobacterium mediated T-DNA insertions, have been valuable tools for the identification and isolation of genes that display a mutant phenotype. To discover functions of genes that do not display phenotypes when mutated, insertion sequences have been engineered to monitor or change the expression pattern of adjacent genes. These gene detector insertions can detect adjacent promoters, enhancers or gene exons and precisely reflect the expression pattern of the tagged gene. Activation tag insertions can mis-express the adjacent gene and confer dominant phenotypes that help bridge the phenotype gap. Employment of various forms of gene silencing technology broadens the scope of recovering knockout phenotypes for genes with redundant function. All these transgenic strategies describing gene-phenotype relationships can be addressed by high throughput reverse genetics methods that will help provide functions to the genes discovered by genome sequencing. The gene functions discovered by insertional mutagenesis and silencing strategies along with expression pattern analysis will provide an integrated functional genomics perspective and offer unique applications in transgenic crops. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

功能基因组学的研究方法

基因组学的研究已从结构基因组学转向功能基因组学,功能基因组学时代对于基因功能的研究也由单一基因转向大规模,批量分析,本综述了功能基因组学的研究内容与方法,主要包括：差异显示反转录PCR,基因表达序列分析（SAGE）,微点阵,遗传足迹法,反求遗传学,蛋白质组学和生物信息学等新方法。