基于转录组测序的花烟草低温胁迫响应转录因子挖掘

为了鉴定参与花烟草低温胁迫的转录因子,对花烟草幼苗进行了4℃低温处理,并在处理后12 h采集其幼苗样本,提取总RNA后,采用高通量测序技术,进行了转录组测序。在对差异表达基因进行GO及KEGG分析的基础上,对参与其中的转录因子进行了挖掘,并采用qRT-PCR的方法,对转录组测序的结果进行了验证。结果表明,低温处理后,花烟草基因表达量变化在2倍以上的基因有8388个(P<0.01),其中,上调表达4229个,下调表达4159个。这些差异表达基因的功能归类于生物过程、细胞组分及分子功能3大类69个GO条目,并显著富集在40条KEGG代谢通路中。同时,在低温胁迫下,花烟草有118个转录因子的表达发生了显著改变,其中,上调表达82个,下调表达36个。这些转录因子属于28个家族,其中,数量最多的为NAC家族19个,其次为ERF家族16个、MYB家族15个、WRKY家族15个。本研究的结果为花烟草低温响应分子机制的研究提供了借鉴。     

Class Ⅱ TCP转录因子的主要功能和分子调控机制

TCP家族作为一类植物特有的转录因子,广泛参与各类群植物多个阶段的生长发育调控.其中Class ⅡTCP转录因子亚家族在植物的叶片发育、侧枝形成及花发育中发挥核心调控功能.TCP转录因子的活性在转录和转录后水平上均受到复杂而严密的调控.同时,TCP转录因子可通过直接结合基因启动子和增强子,或改变染色质结构等多种方式精细...     

植物对非生物胁迫应答的转录因子及调控机制

植物对非生物胁迫的应答反应涉及到许多基因和生化分子机制,胁迫相关基因、蛋白质及代谢物构成了一个复杂的调控网络,其中转录控制具有举足轻重的作用。本文主要对近年来发现的几种在转录控制中起关键作用的转录因子CBF/DREB、bZIP、MYB/MYC和HSF及其调控机制进行介绍。这几种转录因子可以分别和胁迫应答顺式作用元件CRT/DRE、ABRE、MYB/MYC识别位点及HSE结合,在非生物胁迫条件下调控下游靶基因的表达,进而使一些胁迫保护物质如脯氨酸、可溶性糖类、自由基的清除剂、热休克蛋白和分子伴侣等的表达水平升高,最终增强植物对非生物胁迫的耐受能力。     

真核转录抑制因子调控机制的研究进展

转录调控是分子生物学领域的研究热点,其中转录抑制因子通过与特异蛋白因子或染色体部位结合来阻碍基因的活化,对转录进行负调控。按照作用距离或抑制作用的直接与间接性来划分其调控机制,是过去比较主流的分类标准。但人们逐渐发现,许多转录抑制因子很难用这种标准进行确切的分类,于是又提出了一种新的、更加科学的分类方法：按照抑制作用是通过与基本转录复合物直接结合来发挥作用,通过转录激活因子间的相互作用来实现,还是通过改变染色体结构来完成,将转录抑制因子分为三类。     

糖类应答元件结合蛋白——葡萄糖信号途径中的转录因子

糖类应答元件结合蛋白(ChREBP)是2001年发现的葡萄糖信号途径中的一个新的候选转录因子,在哺乳动物体内可结合到糖酵解和脂肪合成酶相关基因启动子区的糖类应答元件(ChRE)上,激活这些基因的转录,并与SREBP-1c协同作用,调节糖酵解和脂肪合成酶相关基因的表达。该文介绍ChREBP的基因结构、表达调控、活性调节、生物学功能及其作用机制等的最新研究进展。     

沙棘hrh-miRn458靶向转录因子WRI1调控油脂合成

转录因子WRI1(WRINKLED 1)在油脂合成过程中发挥重要调控作用,其转录和翻译水平调控机理以及下游的靶基因现已基本明确,但尚未见其转录后调控的报道。为探讨沙棘(Hippophae rhamnoides) hrh-miRn458与转录因子WRI1之间的靶向关系,并阐明其在果肉和种子发育过程中的表达模式,通过生物信息学方法预测hrh-miRn458成熟体序列及其与候选靶基因WRI1的结合位点,采用双荧光素酶报告基因检测和RNApulldown技术相结合的方法验证hrh-miRn458与WRI1基因之间的靶向关系,并应用qRT-PCR方法分析hrh-miRn458与WRI1在沙棘不同发育期果肉和种子油脂合成过程中的表达变化。结果表明,生物信息学预测WRI1基因的CDS区第309–327位与hrh-miRn458成熟体序列的15个碱基互补;荧光检测显示pmirGLO-WRI1-WT+hrh-miRn458 mimics显著抑制荧光素酶活性(P<0.001); RNA pull down实验证实hrh-miRn458与WRI1存在互作关系;不同发育期果肉和种子中hrh-miRn45...     

DREB类转录因子介导的烟草抗非生物胁迫特性研究

检测并分析了转BnDREB1-5基因烟草叶片的持水性能,上、下表皮气孔大小和密度及叶绿素含量,并在自然失水7 h后检测了细胞的离子泄漏状况。结果表明:转基因烟草叶片单位时间内每平方厘米的失水量是野生型烟草叶片的62%;上表皮的气孔大于野生型,而气孔开度小于野生型;野生型烟草叶片上的气孔密度接近转基因烟草的1.5倍;野生型烟草叶片的叶绿素含量比转基因烟草叶片高29%;野生型烟草叶片的质膜相对透性是转基因烟草叶片的1.4倍。     

GRAS转录因子AtSCL4负调控拟南芥应答渗透胁迫

探讨拟南芥GRAS转录因子AtSCL4(Arabidopsis thaliana SCL4)在渗透胁迫中发挥的生物学功能,为GRAS蛋白在非生物胁迫中的功能研究奠定基础。以野生型和AtSCL4突变体拟南芥为试验材料,通过生理指标测定和qRT-PCR方法研究渗透胁迫下AtSCL4调控植物抗逆的生物学机制。研究发现AtSCL4受渗透胁迫诱导后显著上调表达,且AtSCL4突变体的抗渗能力强于野生型。在渗透胁迫下,AtSCL4可以负调节ATMYB6的表达,减小气孔开放度,降低叶片水分流失;AtSCL4通过负调控P5SC1和BADH的转录来提高植物体内脯氨酸和甜菜碱的含量;AtSCL4通过负调节AtSOD1和PER4的表达来增加抗氧化酶活性而降低活性氧含量。AtSCL4可负向调控抗逆基因表达和生理变化应答渗透胁迫。     

甘菊DlNAC1转录因子基因提高烟草耐高温能力

研究针对从甘菊中克隆获得的DlNAC1基因（GenBank登录号为EF602305）进行生物信息学分析,并利用根癌农杆菌介导的叶盘转化法将该基因在烟草中进行过表达研究。结果发现DlNAC1蛋白具有较高亲水性,二级结构中占比最高的为无规则卷曲,并具有N糖基化位点等6类潜在的模体结构和典型的由一个扭曲的反平行β片层和α螺旋组成的NAC结构域。将DlNAC1基因在烟草中过表达后,通过PCR方法从55株转化植株中鉴定出36株为阳性植株,并且转基因烟草T₀代植株在45℃高温胁迫后,转35S：DlNAC1基因阳性植株生长状况良好,而对照植株发生萎蔫,并且转基因植株叶片含水量显著高于对照植株。然而,在4℃低温胁迫后,发现转基因烟草T₁代植株没有提高耐低温能力。甘菊DlNAC1基因能够提高烟草植株耐高温能力,为今后菊花抗逆育种提供了科学依据。     

Transcription Factor Binding to Replicated DNA

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多功能转录因子CTCF结构域的转录活性研究

目的:CTCF是广泛存在于真核生物中的多功能转录因子。利用细胞瞬时表达实验在HeLa细胞系中研究CTCF各结构域的转录活性。方法:借用CheckMate哺乳动物双杂交系统的2个质粒pBIND和pG5LUC,将CTCF的N、M、C段及全长编码序列克隆至pBIND质粒的GAL4DNA结合结构域编码序列后的多克隆位点,将表达GAL4DNA结合结构域-CTCF融合蛋白的pBIND重组质粒与由腺病毒晚期主要启动子控制的报告基因质粒pG5LUC共转染HeLa细胞系,检测CTCF各结构域对报告基因表达水平的影响。结果:转染含CTCFN段的质粒可使报告基因的表达量增长至3.5倍以上;转染含CTCF其他片段的质粒对报告基因的表达没有明显的影响。结论:在HeLa细胞中,对启动子具有转录激活活性的主要是CTCF的N段,而M段和C段几乎没有转录激活活性。     

转录因子GGS1参与赤霉素和糖信号调控

MYB类转录因子GGS1（glucose and GA signaling 1）既受到DELLA蛋白的调控,又与糖受体蛋白HXK1形成核内复合体.前人的这些研究结果暗示,GGS1可能同时参与了赤霉素和糖的信号调控.为了进一步证实GGS1基因在两信号途径中发挥的作用,我们对以下两个方面进行了研究.首先对GGS1基因表达谱进行分析,结果表明,GGS1特异在拟南芥各器官的维管组织的韧皮部细胞中表达;用赤霉素和高浓度蔗糖处理能抑制GGS1基因的表达.GGS1同源基因虽和GGS1具有相似的表达谱,但是其表达却不受GA和糖处理的影响,暗示二者间不存在功能冗余.其次,我们获得GGS1过表达转基因植株并通过Q-PCR分析这一植株中GA和糖代谢途径中一些重要相关基因表达变化.结果表明,在GGS1过表达植株中参与GA合成的基因表达升高,GA分解代谢基因表达降低;与糖信号密切相关的光合作用相关基因表达升高.两方面研究结果证实了GGS1的双元功能,即既可以作为GA信号调控的负调控因子,又在糖的信号传递中发挥作用.     

构树转录因子BpbZIP1的鉴定及镉胁迫响应分析

重金属污染不仅影响土壤有效面积,限制植被分布,也会对食物链和人体健康造成危害,其中镉（Cd）污染尤为突出。选择重金属耐受性强的植物应用于尾矿区的土壤修复亟待进行。构树（Broussonetia papyrifera）是重金属污染土壤的先锋树种,为探明构树响应重金属胁迫的分子机制,本研究从构树中克隆获得1个碱性亮氨酸拉链（basic leucine zipper,bZIP）转录因子（命名为BpbZIP1）,对其基本生物信息、Cd胁迫响应及转化酵母的功能进行分析,预测BpbZIP1响应Cd的功能。结果显示,BpbZIP1基因开放阅读框长1 713 bp,编码的蛋白含570个氨基酸,分子量为62 902.38 Da,等电点为4.62。与拟南芥（Arabidopsis thaliana）AtbZIP1具有较近的进化关系。在150 μmol·L^-1 CdCl₂处理下,BpbZIP1基因能被不同程度的诱导表达,在3 h时BpbZIP1在根中的表达为对照的17.4倍。将BpbZIP1转入酵母能显著提高转基因酵母的抗Cd能力,当浓度高于0.6%时,转基因酵母的生长活力是对照的1.54~1.71倍。以上结果表明BpbZIP1基因能积极响应Cd胁迫,其表达可改善Cd胁迫耐受力,是构树Cd胁迫响应的重要基因。     

转录因子AP-2及其在癌症中的作用

本文综述了关于AP-2基因家族的最近期研究进展。AP-2是一个分子量为52-kDa的转录因子,有其独特的蛋白质分子结构,其N端是富含脯氨酸和谷氨酸的转录激活域,C端的helix-span-helix结构可以形成二聚体并与特异的DNA序列结合。AP-2家族都能以同源或异源二聚体的方式与一段保守序列5’-GCCNNNGGC-3’结合。AP-2α是最早被鉴定和研究的家族成员,很多研究表明AP-2α是一个抑癌基因。     

FoxO1转录因子及其翻译后修饰的生物学意义

FoxO1转录因子属于Fox家族成员,主要参与细胞凋亡、应激、DNA损伤/修复、肿瘤发生、血管生成和糖代谢等生命过程.PI-3K和Akt信号通路可磷酸化FoxO1,使其由胞核转运至胞质,导致转录活性灭活,从而抑制FoxO1所调控的下游基因表达.FoxO1的乙酰化可削弱FoxO1结合同源DNA序列的能力,同时加强FoxO1的磷酸化,进一步降低其转录活性.正是由于FoxO1本身的翻译后修饰可调节FoxO1的功能,使得其在肿瘤发生、免疫反应、细胞周期、分化、代谢、应激和凋亡中都起着重要的作用.本文对FoxO1及其翻译后修饰的生物学意义进行综述.     

靶向转录因子AP-2的Decoy核酸对肿瘤细胞增殖的抑制作用

ecoy核酸是与靶转录因子具有高亲和性的双链寡聚核酸 ,通过竞争性抑制转录因子与调控区域的结合 ,调控转录来改变下游基因的异常表达 ,从而抑制肿瘤恶性增殖 .用MTT比色法 ,体外筛选结合转录因子AP 2的decoy核酸药物 ,结果K2 0 6对多种肿瘤细胞生长有显著的抑制作用 ,在异植人肿瘤细胞NCI H4 6 0的裸鼠模型中 ,静脉注射高中低三剂量组的decoy核酸K2 0 6 ,抑瘤率分别达 71 8%、6 4 4 %及 5 7 3% (V V) .通过凝胶阻抑试验 ,验证了K2 0 6与转录因子产生特异性结合 .实验结果为decoy核酸转录调控药物的研究提供了依据