生物技术前沿一周纵览(2018年10月19日)

2018-10-19 16:48 | 作者: 基因农业网 | 标签: 生物技术前沿一周纵览(2018年10月19日)

 生物技术前沿一周纵览(20181019日)

 

PRC2抑制ABA诱导植物衰老

 

脱落酸(ABA, abscisic acid)对植物生长过程中的水分利用及胁迫响应至关重要。研究人员----------通过分析 ABA 引发的转录组学和表观基因组学变化,该研究发现,H3K27me3 优先靶向 ABA 诱导的衰老相关基因(SAGssenescence-associated genes)。在 PRC2 CLFCURLY LEAF)和 SWN SWINGER)(PRC2 的催化亚基)双突变体中,这些 SAGs 被抑制并且可以被 ABA 高度诱导,表明PRC2酶在负调节 ABA 诱导的衰老中具有多余的作用。此外,该研究还发现在ABA处理后,SAG 中的 H3K27me3 水平逐渐降低但低于 ABA 诱导的转录,表明 PRC2 介导的 H3K27me3 有助于长期抑制 ABA 诱导的衰老以防止过度敏感。(Plant Journal

 

 

拟南芥 U1snRNP 辅助蛋白 LUC7 可变剪接调控新机制

 

内含子(intron)是真核生物细胞DNA中的间隔序列。这些序列属于非编码序列,被转录在前体 RNA 中,经过剪接体作用被去除。LUC7 是已报道的在酵母中参与 RNA 调控的蛋白,拟南芥中 LUC7 家族包括三个高度同源的蛋白,三突变体造成严重的生长发育缺陷表型、ABA 超敏表型、盐敏感及冷敏感表型,证明 LUC7 蛋白在植物生长发育及非生物胁迫响应过程起重要作用。通过 RNA 免疫共沉淀实验,研究人员发现 LUC7 白可结合更多的U1 snRNA,是 U1 snRNP 的辅助蛋白。转录组分析表明 LUC7 影响组成型剪切及几百种可变剪切过程,是剪接反应的重要组分,可同时影响一系列编码及非编码 RNA 的表达。进一步分析发现 LUC7 蛋白可特异性启动一类位于末端的内含子的剪接,而 U1 snRNP 则作用在 5ʹss。通过对细胞核及细胞质中的 RNA 进行鉴定,研究人员发现依赖 LUC7 进行剪接的内含子只有在被剪接后才可向核外运输,且 LUC7 介导的 RNA 剪接效率会受到逆境调控。(Plant cell 

 

 

NAC转录因子调控甜高粱茎秆持汁特性

 

在植物进化历程中,维管组织的产生是一次重大的事件。研究人员通过全基因组关联分析和图位克隆方法,鉴定到控制甜高粱茎秆持汁性的Dry基因。发现该基因编码植物特有的NAC转录因子,其功能缺失是甜高粱茎秆富含汁液的重要原因;该基因在甜高粱的起源与驯化过程中受到选择。群体基因组学分析表明,Dry基因从野生高粱驯化为栽培无汁高粱受到瓶颈效应,导致遗传多态性降低;筛选dry突变体是选育有汁甜高粱的关键一步。(Plant Cell

 

 

研究揭示WRKY13转录因子调控拟南芥Cd耐受性的分子机制

 

重金属镉(CdCadmium)是一种对动植物均具有高毒性的环境污染物。通过研究表明,WRKY13 过表达和 PDR8 过表达的转基因拟南芥Cd 耐受性增强,而 wrky13  pdr8 突变植物对 Cd 胁迫更敏感,表明 WRKY13 PDR8 Cd 胁迫中都发挥正向作用;该研究通过 qRT-PCR 分析发现,PDR8 的转录受到 WRKY13 的正调控,瞬时表达实验进一步证实,WRKY13 PDR8 的转录激活因子;通过 ChIP-qPCR 发现,WRKY13 能够结合 PDR8 启动子中的 W-box 区域,进而激活 PDR8 的转录; PDR8 的过表达恢复了 wrky13-3 突变体植物中正常的Cd敏感性,表明 PDR8 WRKY13 的下游起作用。总之,该研究表明 WRKY13 直接靶向 PDR8 以正向调节拟南芥的 Cd 耐受性。(Plant Cell and Environment  

 

 

铁调控植物体内铁转运的机制

 

铁(IronFe)是地球上最丰富的元素之一,但是由于土壤中游离 Fe 的活性极低,植物吸收较慢,导致缺 Fe 成为植物中经常出现的营养障碍。进一步研究发现,拟南芥中 IMA 序列的过表达会诱导根中的 Fe 吸收基因,导致包括种子在内的所有植物部分中 Fe 和锰的积累。该研究还发现,当拟南芥基因组中的8 IMA 基因均被沉默后,植物不能吸收 Fe 并导致严重的黄萎病,而此时增加 Fe 供应或表达 IMA1 则可以恢复其野生表型。研究还发现 IMA1 主要在韧皮部中表达,优先在叶中表达。通过相互嫁接试验发现,地上部的 IMA1 正向调节根中的 Fe 吸收。该研究表明,当跨物种异源表达时,IMA 同源物对 Fe 仍然具有高度响应性和功能性。(Nature Plants

 

 

研究揭示二穗短柄草MAPKPP2C基因家族成员间互作网络

 

PP2C基因家族在MAPK信号传导途径中起到负调控的作用。该研究根据能量值越小,互作可能形成的复合体就越稳定的原理,并依据同源映射选定了他们互作的最小能量值作为阈值的方法in silico预测了PP2CMAPK三级结构相互作用网络。以往酵母、拟南芥及人类的实验研究结果发现与MAPK互作的蛋白,如底物、调节蛋白、抑制蛋白、支架蛋白等,其N-端非催化区域都含有一个典型的保守基序(R/K13-X16- -X- 是疏水残基)锚定位点(D-位点)及含有IYT基序或DEF基序等非典型的锚定位点。本研究预测的二穗短柄草MAPKPP2C家族互作成员间也含有以往实验结果中报道的典型和非典型锚定位点。而且进一步分析发现,BdPP2C蛋白上存在BdMAPK互作的二穗短柄草特异性新锚定位点。(Scientific Reports

 

 

福建农林大学在Nature Review Immunology上发表重要综述

 

RNA介导的抗病毒免疫是植物最基础也是最重要的抗病毒防疫机制,该免疫机制在真菌、昆虫和哺乳动物防御病毒侵害中也起着极其重要的作用。在该综述中,研究人员系统比较了抗病毒小RNA在不同生物中的如何产生、如何大量扩增及其如何防疫病毒侵害的分子机理,并总结了最近十年以来在该研究领域的重大突破并强调了最新研究进展,提出了该领域亟待阐明的重要问题,指出了研究小RNA介导的抗病毒和其他病原菌免疫机制及其应用的研究热点和方向。(Nature Review Immunology

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