番茄NF-Y转录因子生物信息学分析及其与RIN共同调控果实成熟研究

运用生物信息学分析方法,对番茄NF-Y家族59个成员的结构域和进化关系进行分析,并比较番茄NF-Y基因在番茄野生型AC及rin突变体果实成熟过程中的表达量变化,结合转录因子RIN对NF-Y基因DNA的结合能力,分析其可能的互作关系。研究结果为阐述番茄NF-Y转录因子与RIN共同调控果实成熟的功能提供理论依据。     

毕赤酵母强启动子PCAT1的改造及转录因子结合位点分析

本研究通过随机突变对毕赤酵母甲醇诱导型强启动子PCAT1进行改造,以绿色荧光蛋白为表征,经过高通量筛选,获得一个活性范围为25.57%~138.12%的PCAT1启动子库;通过测序发现活性提高了38.12%的PCAT1变体6-39在5’-3’方向上的-118bp处的碱基由A突变为了G。用转录因子结合位点在线预测软件Mat Inspector分析该PCAT1变体的转录因子结合位点变化,发现该PCAT1变体与野生型的PCAT1相比,F$YMCM结合位点减少,并且F$CSRE和F$YGAL结合位点增多。接着,用Mat Inspector分析16种毕赤酵母甲醇利用途径基因启动子的转录因子结合位点,发现转录因子F$CSRE结合位点在甲醇诱导型启动子中分布广泛,F$YGAL结合位点仅在组成型的启动子中分布广泛,推测F$CSRE结合位点的增多最有可能提高PCAT1的甲醇诱导活性,为毕赤酵母甲醇利用途径基因启动子关键位点解析提供参考。     

普通烟草NtNAC072基因的克隆、鉴定及表达模式分析

NAC转录因子是一类植物特有的转录因子,在植物生长发育、衰老及生物或非生物胁迫中发挥着重要的调控作用。为明确烟草转录因子NtNAC072的生物学功能,在普通烟草中克隆了NtNAC072基因,利用生物信息学分析结合亚细胞定位和转录激活实验对该基因功能进行初步鉴定,并通过实时荧光定量PCR方法研究基因的表达模式。结果表明,NtNAC072转录因子N端有典型的NAC结构域并且较为保守;进化分析表明,普通烟草中NtNAC072与拟南芥AtNAC072同源;亚细胞定位和转录激活实验结果表明,NtNAC072定位于细胞核中并具有转录激活活性;表达模式分析发现,NtNAC072基因表达具有特异性,其在衰老叶片中表达量较高并且受干旱胁迫、盐胁迫、脱落酸处理诱导。因此,作为NAC型转录因子NtNAC072可能在烟草叶片衰老、落黄以及非生物逆境应答中发挥着重要的调控作用。     

烟草ABF转录因子基因的克隆与生物信息学分析

为获得烟草AREB/ABF(ABA响应元件结合蛋白/ABRE结合因子)家族转录因子基因序列,进一步提高烟草的抗渗透胁迫能力,通过同源比对和RT-PCR技术,从烟草品种红花大金元中克隆到烟草AREB/ABF家族转录因子NtABF1(GenBank登录号为KF736849),NtABF2(GenBank登录号为KF736850)基因编码序列,并进一步利用生物信息学分析软件对这两个转录因子的蛋白理化性质、高级结构和生物学功能进行了预测。结果表明:NtABF1基因开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)长999 bp,编码332个氨基酸,蛋白分子量36.45 kDa,等电点9.04;NtABF2基因ORF长1305 bp,编码433个氨基酸,蛋白分子量46.92kDa,等电点9.35。NtABF1和NtABF2均为含有BRLZ(Basic Region and Leucine Zipper)保守结构域的亲水蛋白,不含信号肽与跨膜结构。其高级结构均以α螺旋和无规则卷曲为主,β转角和延伸链含量较少。在亚细胞水平上,NtABF1和NtABF2均定位于细胞核。磷酸化位点分析表明,两蛋白均含有丝氨酸,苏氨酸和酪氨酸等激酶识别位点。进化分析和多序列比对结果表明,NtABF1与AtAREB3的进化关系最近,序列相似性达54.49%;NtABF2与SlAREB1,StABF1和StABF的亲缘关系较近,序列相似性分别为83.63%,83.52%和83%。功能预测结果显示,NtABF1和NtABF2均为转录调控因子。     

普通烟草WOX转录因子家族的全基因组鉴定及分析

[背景]WOX(WUSCHEL-related homeobox)转录因子家族是植物特有的一类转录因子家族,被报道参与生长发育、细胞间通讯、干细胞分裂分化稳态调控和器官发育等过程.[方法]利用比较基因组学和生物信息学的方法,在烟草基因组中对WOX转录因子成员进行鉴定,并进行进化分析、共线性分析、保守基序分析以及表达模式...     

全局调控因子CodY在益生菌中的研究进展

CodY是一个具有一定的保守性的全局转录调控因子,普遍存在于低G-C含量的革兰氏阳性菌中。对枯草芽孢杆菌、乳酸乳球菌等益生菌的研究表明,CodY对菌株的碳代谢、氮代谢、胁迫响应、营养物质的吸收以及自然感受态等具有重要的调控作用。文中对益生菌中调控因子CodY的结构、调控机制和结合位点进行综述,并以枯草芽孢杆菌和乳酸乳球菌等为例介绍CodY的调控作用,为进一步改造菌株,探索CodY潜在的调控功能,以及为其在食品发酵中的应用提供参考。     

谷氨酸棒杆菌分支链氨基酸合成的转录调控

谷氨酸棒杆菌中存在复杂的转录调控系统,其调控机制不清晰的问题严重制约着代谢工程策略的选择与应用.目前,针对谷氨酸棒杆菌分支链氨基酸合成的转录调控网络展开了一系列研究,发现了诸多转录调控因子及其靶向调控基因,而其具体调控机制及不同调控模块间的相互作用仍有待进行深入研究.随着转录调控网络的深入研究,将为谷氨酸棒杆菌的代谢工程改造提供更有方向性的指导.目前,对谷氨酸棒杆菌中心碳代谢、分支链氨基酸合成过程中重要转录调控因子进行了相应的介绍.     

普通烟草NAC转录因子家族抗逆基因筛选与表达分析

[背景和目的]NAC(NAM/ATAF/CUS2)家族是植物特有且最大的转录因子家族之一,广泛参与植物的生长发育调控和逆境胁迫应答.为筛选烟草抗逆NAC目标基因.[方法]以公开的普通烟草品种K326的注释蛋白序列为参考,与拟南芥NAC蛋白序列同源比对,结合功能域分析,进行普通烟草的NAC转录因子鉴定,并利用生物信息学软...     

烟草NAC转录因子NtNAC1的基因克隆与生物信息学分析

利用烟草基因组数据和RT-PCR技术从Nicotiana tabacum L中克隆出1个新型NAC转录因子新成员——NtNAC1,并用多种生物信息学软件对其理化性质、高级结构及其生物学功能进行了分析与预测,结果表明:NtNAC1编码1个由238个氨基酸残基组成的相对分子质量为27.845 kD的NAC转录因子,推测其可能作为1种与能量代谢相关的调控酶参与植物的调节作用。      

果实成熟及品质形成的负调控因子研究进展

果实成熟及品质形成是植物果实生命周期中的一个重要阶段,其受到诸多调控因子的共同调控,可以分为正调控因子和负调控因子。过去果实成熟调控方面的研究主要集中于正调控因子的挖掘及功能解析,而现在果实成熟相关的负调控因子也逐渐受到研究者的关注。本文综述近年来发现的果实成熟及品质形成相关的负调控因子,根据其对成熟及品质形成关键基因的调控方式可分为:参与转录水平调控的转录抑制子,参与转录后水平和翻译后水平的负调控因子以及其它负调控因子4大类,并对相关后续研究方向进行探讨与展望。     

圆弧青霉脂肪酶基因序列的生物信息学分析

从圆弧青霉PG37中克隆了碱性脂肪酶(Lip I)基因,并采用生物信息学分析了PG37 Lip I基因携带的遗传信息.序列分析结果表明:Lip I DNA序列全长1 480 bp,不存在重复序列,含有5个内含子,5' 端存在TATA box和多个转录因子结合位点;cDNA序列全长1 128 bp,包含了转录起始位点、5' 和3' 非编码区及858 bp的开放阅读框架;Lip I编码区对TGC、GAC、TTC、CAC、AAG、AAC和TAC这7种密码子使用频率最高;比对Lip I基因与Pichia pastoris基因组中的密码子使用频率,其中有21个密码子使用频率的比值相差较大.     

普通烟草NtNAC042基因克隆、鉴定及功能分析

  背景和目的  NAC转录因子是一类植物特有的转录因子,在植物生长发育、生物/非生物胁迫中发挥着十分重要的调控作用,在普通烟草中克隆NtNAC042基因。  方法  进行生物信息学分析、亚细胞定位、转录激活试验和表达模式分析,以及基因功能分析。  结果  （1）生物信息学分析表明,NtNAC042基因编码蛋白具有高度保守的NAC结构域;（2）亚细胞定位和转录激活试验结果表明,NtNAC042定位于细胞核中,具有转录激活活性;（3）表达模式分析表明,NtNAC042基因在根和衰老叶片中表达量较高且受干旱胁迫、盐胁迫、H₂O₂处理诱导;（4）NtNAC042过表达烟草植株抗盐性显著提高。  结论  NtNAC042作为NAC型转录因子,在烟草衰老落黄及生物和非生物逆境应答中发挥着重要的调控作用。      

普通烟草DREB转录因子的序列鉴定与表达分析

DREB转录因子含有一个保守的AP2/ERF结构域,在植物抗逆过程中起关键作用。利用生物信息学分析手段,以拟南芥DREB家族成员序列为参照,在普通烟草(Nicotiana tabacum)基因组公共数据库中鉴定出了68个DREB转录因子。对烟草DREB转录因子家族进行了理化性质、系统进化、保守结构域和表达分析。结果表明,普通烟草基因组编码68个DREB转录因子家族成员,氨基酸数目差异较大;系统发育分析表明,拟南芥和烟草的DREB转录因子共125个成员形成6个进化分支,其中烟草比拟南芥缺少A6分支;结构域分析表明,同一分支内的DREB转录因子的保守结构域以及motif具有高度的一致性;组织表达分析表明,大多数DREB家族基因在烟草中表达量较低,在衰老、干旱和病害胁迫下基因表达量较多。此研究将为烟草DREB转录因子的深入分析奠定了生物信息学基础。     

花生miRNA与其靶基因的生物信息学预测

本研究利用生物信息学方法预测花生中的miRNA及其靶基因。将miRBase注册的已知植物miRNA与花生EST和GSS数据库进行比对搜索,筛选得到13条miRNA,进一步预测得到20个靶基因。分析结果显示大多数靶基因属于转录因子,调控植物的生长发育等多种生物过程。     

烟草转录因子bHLH93基因的克隆及表达分析

碱性/螺旋-环-螺旋(basic/helix-loop-helix,b HLH)转录因子是一类广泛存在于真核生物体内的重要转录因子,能够参与调控植物体多种生理途径。为了明确b HLH转录因子在烟草中的功能和调控机制,通过同源克隆技术从烟草中克隆到一个b HLH转录因子基因(Ntb HLH93),并结合生物信息学和基因表达模式分析进一步预测其生物学功能。结果表明:Ntb HLH93 c DNA序列长1 254 bp,包含一个长度为1 047 bp的开放阅读框,编码349个氨基酸。Ntb HLH93属于疏水性蛋白,其二级结构中的主要结构元件是α-螺旋和无规则卷曲,三级结构中具有b HLH家族典型的螺旋-环-螺旋结构特征。Ntb HLH93基因表达具有明显的组织特异性,主要在烟草不同生育期侧根和盛花期子房组织中高表达,这与植物甾醇集中在生长分裂旺盛组织中合成的特征相吻合。     

丝状真菌全局转录调控因子研究现状及发展

丝状真菌的次级代谢产生的有益或有害于人类的代谢产物,已成为生物医药和食品发酵领域的研究热点。丝状真菌的次级代谢是一个复杂的、多层次的调控过程,其中全局性转录调控因子发挥着至关重要的作用。当面临不同环境胁迫情况时,丝状真菌通过启动全局性转录调控因子对菌体生长、繁殖及相关主代谢途径和次级代谢进行适应性转录调控,从而影响不同的次级代谢产物合成和分泌。针对已发现的丝状真菌不同类型全局性转录调控因子及其在提高菌体耐受性、调控菌体生长形态及次级代谢产物合成的研究现状展开论述,为丝状真菌在发酵生产过程中提高菌株耐受性和增加目的代谢产物等方面提供研究思路。     

调控脂肪酸合成植物转录因子的研究进展

转录因子是植物特有的一类调节蛋白,对植物生长发育及抗逆性等有重要的作用,尤其是调控脂肪酸合成与油脂积累的转录因子,对生产生物能源起到关键作用,利用转录因子提高作物产油量已逐渐受到青睐,为未来获得高产油脂的优良作物作铺垫.对与脂肪酸合成相关的几种主要转录因子进行了概述,阐释其结构、功能及研究进展等,并对转录因子的应用进行了展望,以期为更多转录因子的结构和功能机制的研究提供基础.     

AP2/ERF转录因子调控果蔬采后病害的作用研究进展

果蔬在采后贮藏运输过程中易受到各种生理性病害和侵染性病害的胁迫,这些病害极大地缩短了各类水果和蔬菜的货架期。已有研究表明,AP2/ERF转录因子超家族在果蔬响应各种采后病害中起着重要作用,该家族转录因子可参与调控果蔬的生长发育,并对各类生物和非生物胁迫作出响应。为了明确AP2/ERF转录因子对果蔬采后生理性病害和侵染性病害的调控作用,本文对AP2/ERF转录因子及其在果蔬中的分布和数量进行了概述,并阐明了其响应果蔬采后生理性病害和侵染性病害的作用及机理,介绍AP2/ERF转录因子在香蕉、黄瓜、辣椒等果蔬中响应采后病害的研究进展,以期为研究其他果蔬中的AP2/ERF转录因子以及利用AP2/ERF转录因子增强采后果蔬对病害的抗性提供参考。     

中科院植物所发现大豆种子大小变异调控与进化机制

正中国科学院植物研究所贺超英研究组首次发现一种WRKY转录因子基因,可能参与调控大豆种子大小,这为解析大豆种子大小的遗传变异基础及大豆驯化过程和机制提供了新的思路。该成果日前在线发表于《实验植物学杂志》。研究人员发现,位于种子大小相关的位点区间内的Soy WRKY15a基因,在栽培大豆和野大豆间存在差异表达。群体分析表明,该基因在栽培大豆中的位点和野大豆中的位点编码区序