水稻(Oryza satica L.)干旱胁迫响应转录因子研究进展

干旱胁迫是水稻生长发育和产量的重要限制因子。转录因子在水稻对干旱胁迫响应中起关键调控作用。水稻中参与干旱胁迫的转录因主要有DREB转录因子、NAC转录因子、b ZIP转录因子、锌指蛋白转录因子、MYB转录因子、WRKY转录因子和TIFY转录因子等。这些转录因子与特异的靶基因的顺式作用元件结合调控水稻抗旱相关基因的表达,增强水稻对干旱胁迫的适应能力,本综述对这些转录因子在干旱胁迫中的表达调控和功能进行简要概述。     

植物非生物胁迫相关转录因子研究方法

转录因子是一类能够与启动子区域顺式作用元件特异性结合的蛋白质,是一大类转录调控因子,也是植物中最大的基因家族之一。转录因子可以调节众多下游基因的表达,对植物的生长发育、形态建成、激素调节,以及抵抗多种生物和非生物胁迫具有重要作用。结合近年来转录因子的研究进展,归纳总结了植物非生物胁迫相关转录因子研究的主要策略和方法,包括转录因子结构域、亚细胞定位、转录激活作用、转录因子复合体以及转录因子功能的研究,为植物转录因子的相关研究提供理论和方法的参考。     

人类转录因子与剪接因子互作网络的构建与分析

转录因子与剪接因子分别是转录和剪接过程中的重要调控蛋白,研究转录因子与剪接因子的偶合作用对理解真核生物的基因表达调控有重要意义。作者基于SpliceAid F、TFclass、HPRD、Biogrid、DIP、Intact和HINT数据库,构建了转录因子和剪接因子的互作网络。使用连通度、聚类系数和中心度对互作网络进行分析;统计了与剪接因子或其它蛋白质相连通的转录因子的个数;通过定义蛋白质互作相对倾向性因子对蛋白质之间的互作倾向性进行评价。结果表明,转录因子与剪接因子以相互间隔1、2、3个蛋白质为主的方式相互偶合;瓶颈蛋白占直接连接转录因子和剪接因子的蛋白质的20%;转录因子与剪接因子的内部互作倾向性强于二者之间的互作倾向性。     

光诱导香菇菌丝转色阶段的转录因子表达分析

转录因子在真菌环境响应及生理过程中发挥重要的调节作用。本文利用转录组测序（RNA-Seq）技术研究光诱导香菇菌丝转色过程中的转录因子表达变化。转录组测序结果表明,在光照条件下转色的菌丝（313C）与黑暗条件下未转色的菌丝（313W）相比,香菇菌丝中共有68个转录因子基因表达发生变化（48个转录因子上调表达,20个转录因子下调表达）;转色的菌丝（313C）与初始未转色的菌丝（118）相比,香菇菌丝中有80个转录因子基因表达发生变化（49个转录因子上调表达,31个转录因子下调表达）。这些差异表达的转录因子包括WD40、MADS-box、MYB和GATA等家族。另外,样品的两两比较中差异表达的转录因子既存在部分重叠,也表现特异性。其中,313C/313W中有14个特异性差异表达转录因子,313C/118中有26个特异差异表达的转录因子。重叠的转录因子有64个,其中有39个表达水平上调,15个表达水平下调。采用实时荧光定量PCR对几个转录因子进行了表达检测,其中部分转录因子的表达趋势与转录组分析基本相同。这些数据为进一步研究香菇转色的转录调控奠定了一定的基础。     

TFIID在配子发生和早期胚胎发育过程中的作用

配子发生以及胚胎早期发育过程受严格且有序的基因表达调控。多种转录因子与靶基因结合,激活基因的时空特异性表达,实现受精卵全能性的获得,完成母型基因组转录调控向合子基因组转录调控的转变以及随后胚胎细胞的分化调节。研究表明,TFIID转录因子家族在这些关键阶段起重要作用,在基因转录调节的起始阶段,TFIID转录因子家族成员作为通用转录因子被招募到靶基因的启动子上,与其他转录因子共同形成转录前起始复合物,起始转录。该文总结了TFIID转录因子的结构、作用方式,以及在配子发生和早期胚胎发育中的调控作用。     

盐胁迫下两个甜瓜品种转录因子的转录组分析

利用新一代高通量测序手段——转录组测序（RNA-Seq）技术研究在300 mmol.L-1NaCl胁迫下两个甜瓜（Cucumis melo L.）品种‘玉露’和‘冰雪脆’的转录因子基因表达变化。这两个甜瓜品种在叶绿素荧光参数上的差异表明其在盐胁迫下有不同的生理反应。转录组测序结果表明,盐胁迫与对照相比,‘玉露’共有属于19个转录因子家族的56个转录因子基因表达发生变化（在转录水平,属于7个转录因子家族的22个转录因子上调表达,属于14个转录因子家族的34个转录因子下调表达）。‘冰雪脆’有属于20个转录因子家族的47个转录因子基因表达发生变化（在转录水平上,属于5个转录因子家族的17个转录因子上调表达,属于17个转录因子家族的30个转录因子下调表达）。盐胁迫下,两个甜瓜品种差异表达的转录因子既表现特异性,也存在部分重叠。‘玉露’有29个转录因子特异响应,‘冰雪脆’有20个特异响应。盐胁迫响应重叠的转录因子有27个,其中9个上调表达,18个下调表达。采用实时荧光定量PCR对几个转录因子进行了盐胁迫下的表达检测,其趋势与转录组分析结果基本一致。     

植物转录因子的胞间运动

植物体的组织和器官由多细胞组成,细胞之间的通信对植物体的生长发育必不可少。转录因子作为一类特殊的蛋白质分子不仅在转录水平上参与植物生长发育的调控,而且新近研究发现,转录因子的胞间运动是细胞之间通信方式之一,具有重要的功能。对转录因子胞间运动的发现过程、转录因子胞间运动的机制及其通道进行了论述。转录因子的胞间运动有基于扩散作用的非目标性转运和具有目标性的主动转运两种模式。转录因子胞间运动具有明显的组织特异性和方向性。分析了影响转录因子胞间运动的因素,讨论了转录因子胞间运动的功能以及转录因子胞间运动所参与的植物生长发育及形态建成的调控。     

马铃薯低氮肥胁迫响应TCP转录因子的鉴定与分析

TCP转录因子是植物特有的一类转录因子,参与植物生物学过程的多个方面。为研究马铃薯TCP转录因子在响应低氮肥胁迫中的作用,该研究以氮肥供应不足(0.05 mmol·L^-1)和氮肥供应充足(7.5 mmol·L^-1)条件下马铃薯的根和叶片构建4个转录组文库进行测序,并对差异表达的TCP转录因子进行分析。结果表明:(1)在4个转录组文库中共鉴定TCP转录因子24个,它们主要分布在2号、3号、6号染色体上。(2)经结构域分析显示,24个TCP 转录因子均具有典型的basic-Helix-Loop-Helix结构域。(3)经系统进化分析显示,马铃薯与拟南芥TCP蛋白可聚集在一起,分属于10个亚类。(4)转录组测序结果显示,在低氮肥胁迫下,大多数TCP转录因子被抑制表达,有3个TCP转录因子在根中显著性差异表达,5个TCP转录因子在叶中特异性表达。(5)根据GO功能注释分析和马铃薯TCP转录因子与拟南芥TCP转录因子的亲缘关系分析推测,这些TCP转录因子参与了马铃薯对低氮肥胁迫的响应。该研究结果为进一步研究马铃薯与其他粮食作物TCP转录因子响应低氮肥胁迫的分子功能奠定了基础。     

转录因子结合位点的计算分析方法

基因组上众多基因和非编码转录体按照特定的规律有序地表达是细胞正常生命活动的基础。转录调控是基因表达调控的关键步骤,转录因子结合在基因启动子序列中的转录因子结合位点,启动基因的转录和控制基因的转录效率。分析转录因子结合位点对研究基因调控系统有着重要意义,生物信息学在转录因子结合位点的研究中发挥着关键的作用。文章综述了分析蛋白质编码基因的转录因子结合位点的典型流程,总结了主要的算法、软件和资源,并简要评述了目前非编码RNA转录调控的研究现状。     

植物非生物胁迫诱导启动子顺式元件及转录因子研究进展

顺式作用元件(cix-acting element)是与结构基因串联的特定DNA序列,是转录因子的结合位点,它们通过与转录因子结合调控基因转录的精确起始和转录效率,在植物基因表达调控过程中起着重要的作用.非生物胁迫诱导基因的表达受其上游启动子顺式作用元件及转录因子的调控,目前已发现了多种与非生物胁迫相关的顺势作用元件及转录因子,如DRE元件及DREB类转录因子、MYB元件及MYB类转录因子、GT-1元件及GT-1类转录因子等.顺式作用元件及转录因子的研究对研究植物非生物胁迫相关基因的表达调控具有重要意义,综述植物非生物胁迫诱导启动子功能元件及转录因子的研究进展.     

植物NAC转录因子家族在抗逆响应中的功能

NAC转录因子是植物特有的一类转录因子,其共同特点是在N端含有一段高度保守的约150个氨基酸组成的NAC结构域,而C端为高度多样化的转录调控区。NAC转录因子是具有多种生物功能的新型转录因子,在植物细胞次生壁的生长、植物顶端分生组织形成、植物侧根发育等生长发育过程以及作物的品质改良中具有重要作用。此外,研究表明NAC转录因子在植物抗逆反应中也具有重要的调控作用。本文综述了近年来NAC转录因子家族在植物抗逆中的研究进展。     

bHLH转录因子的磷酸化调控植物生理功能的研究进展

bHLH转录因子是植物体内第二大类转录因子,在植物生长发育和胁迫反应的转录调控网络中扮演着非常重要的角色。磷酸化作为蛋白质翻译后重要的调控方式,影响转录因子的转录活性、定位、蛋白间互作、稳定性。为深入了解磷酸化对bHLH转录因子的影响,本文对近年来bHLH家族成员的磷酸化研究进展进行综述,包括bHLH转录因子的结构、分类、功能以及磷酸化位点上的突变对其生理及生化功能的改变,为从磷酸化调控角度提升农作物的营养利用效率、品质和抗逆性等农艺性状提供理论依据。     

转录因子与造血调控

血细胞生成是一个极其复杂的过程,转录因子在这个过程中起到了重要的调控作用。而转录因子的表达具有阶段和细胞系特异性。在造血干细胞的增殖和分化、髓系和淋巴系细胞等的成熟过程中,众多转录因子既相互作用又表现出各自的特异性。转录因子数目较多,该文仅就一些与造血细胞分化、成熟相关的转录因子近年来的研究进展作一介绍。     

Daxx的转录抑制及激活调控功能

Daxx定位细胞核PODs,可在转录调控中行使转录抑制或转录激活双重功能.Daxx通过转位、化学修饰、染色体调节、直接与转录因子或转录相关蛋白相互作用等多种方式发挥转录调控作用.其中,Daxx通过转位,转录后化学修饰,染色体调节,与转录因子或转录相关蛋白相互作用行使转录抑制功能,但相关研究表明Daxx同样可通过与相关因子相互作用激活转录,但具体作用机制尚不清楚.     

植物转录因子分类、预测和数据库构建

转录因子在植物生长发育和应对胁迫等过程中具有重要调控作用,基因组水平上系统预测植物转录因子是研究其功能和演化的基础。通过深入全面的文献调研,总结了一套完整的植物转录因子家族分类规则,开发了转录因子预测流程,构建了转录因子预测平台。基于该流程,从83种绿色植物中预测到129 288个转录因子,分属58个家族。对预测到的转录因子,从家族和个体两个层次进行了详尽注释,构建了植物转录因子数据库Plant TFDB(http://planttfdb.cbi.pku.edu.cn)。Plant TFDB提供了覆盖绿色植物主要谱系的转录因子,其中大部分为具有重要经济价值的单子叶和双子叶植物,已成为植物转录因子功能和演化研究的重要信息资源和分析平台。     

KRAB型锌指蛋白(KZNF)的研究进展

KRAB型锌指蛋白是哺乳动物中最大的转录调控因子家族, 它的多数成员在基因组上成簇分布。其结构特征是N端含有KRAB结构域, C端含有多个C2H2型锌指结构。KRAB结构域为一蛋白质-蛋白质相互作用区, 可以与多种协同转录抑制因子和转录因子结合, 使KRAB型锌指蛋白作为转录因子和/或转录调控因子发挥依赖于DNA结合的转录抑制功能, 在胚胎发育、细胞分化、细胞转化及细胞周期的调控中发挥重要功能。     

WRKY转录因子与植物逆境响应

WRKY转录因子是高等植物特有的一类转录调控因子,也是植物生命活动中不可或缺的调控枢纽。研究发现,WRKY转录因子参与植物生长发育过程及多种生物与非生物逆境响应。本文分析了WRKY转录因子的分类及结构,对其多种作用机制包括上游调控、下游调控、蛋白质相互作用等进行了归类,总结了近年来在各类植物上发现的WRKY转录因子调控植物生长发育和参与植物响应生物及非生物逆境的多重功能。并针对目前WRKY转录因子的研究所存在的问题,提出部分意见,为进一步挖掘WRKY家族的功能机制奠定了基础。     

植物MYB转录因子与非生物胁迫响应研究

MYB转录因子家族是植物中最大的转录因子家族之一,在植物体内的多种生理生化反应中起着关键性作用,其中一项重要功能就是对非生物逆境的应答。这类转录因子通过调控生长发育,影响代谢产物的合成和影响激素信号等多方面参与非生物逆境的应答。介绍了MYB转录因子的结构特点和分类上的新发现,并综述了近几年MYB转录因子家族在植物响应干旱、高温、低温和高盐等非生物胁迫方面的研究进展。     

利用RNA转录组数据库挖掘肿瘤细胞EZH2基因候选转录因子

转录因子的筛选是基因转录调控研究的重要环节。通常人们通过候选转录因子基序(motif)结构域的DNA结合序列是否存在于靶基因启动子而进行筛选。基因表达相关性是发现基因间相互作用的一种有效手段。利用已有的多种人类基因组转录组公共数据库,通过对已知转录因子与靶基因共转录关系分析,本研究发现,肿瘤细胞系大百科全书(CCLE)基因共转录相关系数可作为筛选候选转录(抑制和激活)因子的新方法。对所挖掘出的7个与EZH2基因转录高度相关的候选转录因子(TCF7L2、PML、TBP、PHF8、RBBP5、MYBL2、NRF1)进行实验验证,发现PHF8和NRF1过表达(或敲降)确实促进(或抑制)EZH2基因转录;染色质免疫共沉淀实验和荧光素酶报告基因结果亦证实,PHF8和NRF1能够结合EZH2基因启动子DNA,提示PHF8和NRF1可能是EZH2基因的转录因子。