导读:本文包含了转录调控途径论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:人工诱导,动态调控,自主诱导,代谢途径
转录调控途径论文文献综述
王晨,赵雨佳,李春,周晓宏[1](2019)在《动态转录调控微生物代谢途径研究进展》一文中研究指出传统的微生物代谢工程主要是通过过表达或敲除关键基因来实现产物产量最大化,但会造成代谢流失衡,生产效能降低。而对微生物代谢途径进行动态调控可维持细胞生长,平衡代谢流,提高生产效率。本文根据信号分子的来源不同,将微生物在转录水平的动态调控分为两种:一种是在光、温度、化学诱导剂的外源信号刺激下,利用响应该信号的启动子等元件调控下游代谢途径的人工诱导动态调控;另一种为在胞内代谢物水平或细胞密度改变的内源信号感应下,利用启动子、转录因子、核糖核酸开关调节关键基因的细胞自主诱导动态调控。本文同时介绍了转录水平动态调控策略在微生物代谢工程中的应用实例,以期对代谢途径的多个基因实现连续动态表达以及适配表达,有效提高目标产物的产量。(本文来源于《化工进展》期刊2019年09期)
何官榕,何碧珠,吴沙沙,石京山,陈集双[2](2018)在《多叶斑叶兰繁殖体系建立及基于转录组的发育调控途径功能基因研究》一文中研究指出多叶斑叶兰,是兰科斑叶兰属濒危野生植物、国家二级保护植物,具有极高的观赏和药用价值。多叶斑叶兰由于分布种群小,传播扩散能力弱,自然繁殖受到极大限制。以野生多叶斑叶兰茎段作为外植体,建立高效直接的植株再生体系。结合高通量转录组测序技术与生物信息学分析技术,深入挖掘参与多叶斑叶兰器官发育过程的功能基因。结果表明,Morel+2. 0 mg/L 6-BA+0. 5 mg/LKT+1. 0 mg/LNAA+1g/L蛋白胨+25g/L蔗糖+7. 0 g/L Agar+1. 0 g/L活性炭+30 g/L香蕉+50 g/L土豆为最佳的芽诱导培养基; Morel+3 mg/L 6-BA+0. 5mg/L NAA+0. 5mg/LKT+0. 01 mg/L TDZ+2g/L蛋白胨+25g/L蔗糖+7. 0 g/L Agar+1. 0 g/L活性炭30g/L香蕉+50g/L土豆为最佳芽增殖培养基; 1/2 Morel+1. 0 mg/L IBA+0. 1 mg/L NAA+1 g/L+花宝2号+25g/L蔗糖+7. 0g/L Agar+1. 0 g/L活性炭+1g·L-1蛋白胨为最佳的生根培养基。转录组测序分析组装获得170688个Unigene,平均长度为584 bp,N50为833 bp。17352个Unigene比对注释到NR、Swiss-Prot、KOG、GO、KEGG数据库。野生苗与组培苗差异表达Unigene GO与KEGG功能富集分析显示,Unigene主要参与调控植物激素信号转导、植物形态发育、次生代谢过程以及能量代谢过程等生物学功能。进一步分析获得511个参与植物器官发育调控相关的转录因子。成功建立了多叶斑叶兰种质资源保存与高效离体再生体系,结合高通量转录组学技术,获得全面完整的多叶斑叶兰转录组信息特征,为后期多叶斑叶兰快速扩繁、遗传转化以及功能基因鉴定、遗传发育及其调控机制研究奠定基础。(本文来源于《中国生物工程杂志》期刊2018年12期)
Yang,L,徐成冉[3](2017)在《单细胞转录组分析揭示了成肝细胞分化的精确途径和调控机制》一文中研究指出【据《Hepatology》2017年11月报道】题:单细胞转录组分析揭示了成肝细胞分化的精确途径和调控机制(作者Yang L等)双潜能成肝细胞如何分化为肝实质细胞和肝内胆管细胞尚不清楚。通过对从胚胎发育10.5 d(E10.5)至E17.5的小鼠胚胎中分选得到的成肝细胞、肝实质细胞和肝内胆管细胞进行单细胞转录组分析,发现成肝细胞向肝实质细胞的分化是逐渐发生的,遵循线性的细胞命运"默认"的途径。并且,随着更多的细胞转变为完全分(本文来源于《临床肝胆病杂志》期刊2017年12期)
程海舰[4](2017)在《苏云金芽胞杆菌纤维二糖转运途径的转录调控研究》一文中研究指出苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringensis,Bt)作为微生物杀虫剂,其有效成分为杀虫晶体蛋白,因其对环境无污染、人体无公害的特点成为世界上运用最广泛的微生物杀虫剂。本实验室前期在HD73菌株中发现Sigma54因子的缺失能够使杀虫晶体蛋白的产量下降,进一步分析cry1Ac基因的转录并不受Sigma54的控制。Sigma54因子控制多种代谢途径,Sigma54因子控制的基因转录还需增强子结合蛋白(EBP,Enhance Binding Protein)的激活,在HD73中包含8种EBPs,它们调控不同的代谢途径,明确这些代谢途径的调控机制,从代谢角度分析杀虫晶体蛋白形成机制,有助于在生产中对Bt发酵的碳源、氮源的合理优化,从而能更高效更经济的提高Bt杀虫晶体蛋白的产量。本文针对Bt HD73菌株中的cel基因簇的转录调控机制进行了研究。通过RT-PCR确定了HD73菌株中cel基因簇的转录单元为cel A-cel B-cel C-cel D-cel E,根据基因注释发现cel基因簇编码磷酸烯醇式丙酮酸转移酶系统(phosphoenolpyruvate:sugar phosphotransferase system,PTS)组分:cel A(HD73_5614)编码PTS系统EIIB组分;cel B(HD73_5613)编码PTS系统EIIC组分;cel C(HD73_5612)编码PTS系统EIIA组分;cel D(HD73_5611)编码β-6-P-葡萄糖苷酶和cel E编码PTS系统EIIA组分以及上游cel R(HD73_5607)基因编码的转录调节因子CelR。CelR转录调节因子包含与DNA结合的HTH结构域、与Sigma54因子互作的AAA+结构域以及PTS系统的两个PRD调节结构域和PTS EIIA-man结构域,是典型的依赖Sigma54的转录调节因子和调控PTS系统的激活因子。利用DBTBs分析发现cel基因簇的启动子包含CelR结合位点,Sigma54结合位点和Ccp A结合位点。通过5'-RACE确定cel A的转录起始位点位于起始密码子上游的55bp的G碱基,与Sigma54因子结合的-12区之间间隔13bp。通过β-半乳糖苷酶的活性分析发现,cel基因簇的转录受纤维二糖的诱导和葡萄糖的抑制,cel基因簇的诱导转录活性受Sigma54的控制和CelR的调控。Ccp A介导葡萄糖抑制cel基因簇的转录。通过同源重组的方法分别获得Δcel A,Δcel B,Δcel C,Δcel D和Δcel E突变体,通过PTS效率测定和纤维二糖利用分析表明,HD73出发菌株的PTS效率明显高于突变菌株,并且HD73出发菌株能够利用纤维二糖,而cel基因簇的突变体、Δsig L和Δcel R不能利用纤维二糖,说明cel基因簇编码的酶参与纤维二糖的转运与代谢,这个过程受Sigma54和CelR的调控。纤维二糖是纤维素的组成单元,纤维素在自然界中广泛存在,纤维二糖作为自然界中潜在的丰厚的碳源。明确Bt中cel基因簇的功能和利用纤维二糖的机制,有助于合理利用碳源应用于Bt的发酵和工业生产上,从代谢调控角度提高Bt杀虫蛋白的产量与优化碳源提供借鉴。(本文来源于《东北农业大学》期刊2017-06-01)
穆艳超[5](2017)在《转录调节因子NUPR1调控非小细胞肺癌自噬溶酶体途径的机制》一文中研究指出目的:NUPR1是转录调节因子,应激条件诱导其表达增加并参与细胞增殖和细胞周期等重要过程。以往研究发现,NUPR1参与肿瘤的发生发展调控。NUPR1能够促进乳腺癌细胞的内质网应激、神经胶质瘤细胞的增殖、胰腺癌细胞的恶性进展等重要过程。另外,NUPR1还参与诱导癌细胞的早熟性衰老与凋亡,对癌症的发展具有抑制作用。在癌症患者中,自噬被认为通过调节肿瘤细胞内环境稳态参与肿瘤发展。然而,自噬的调控机制尚属未知。NUPR1能够参与自噬的调节已有报道。目前,NUPR1对肺癌的自噬研究少有报道。通过该项研究,在非小细胞肺癌细中探索NUPR1对肺癌患者生存期的关联,求证NUPR1对自噬进程的调控机制,以期对肺癌的发生发展有更充分地认识,为肺癌的靶向治疗提供理论基础。方法:本研究分为叁部分。第一部分研究NUPR1在肺癌患者的表达情况;第二部分探索改变NUPR1表达后,肺癌细胞产生的生命活动变化;第叁部分研究NUPR1对肺癌细胞的转录调控机制。第一部分:通过免疫组织化学染色分析肺癌患者组织芯片中NUPR1的表达水平,统计分析NUPR1与肺癌患者生存期之间的关联。利用RT-PCR与Western blot实验检测正常人支气管上皮细胞系与多种肺癌细胞中NUPR1的表达水平。第二部分:利用慢病毒介导的RNA干扰技术在肺癌细胞系中下调NUPR1的表达,通过光学显微镜观察肺癌细胞的形态学改变,利用中性红染色、吖啶橙染色、Lyso-Tracker Red染色对下调NUPR1表达的肺癌细胞所发生的形态改变进行分析,通过Western blot检测相关途径的蛋白分子标记物的表达水平差异,然后进行Brd U细胞增殖实验、流式细胞仪细胞周期检测实验、软琼脂克隆形成能力实验、小鼠皮下注射成瘤等实验,对下调NUPR1表达的肺癌细胞所发生的生物学功能改变进行检测。第叁部分:下调NUPR1的肺癌细胞提取总RNA,与对照组细胞进行转录组对比分析,验证差异表达基因。通过Ch IP实验、荧光素酶报告基因实验证实NUPR1的直接调控基因SNAP25,然后下调SNAP25检测细胞功能改变并通过过表达SNAP25进行细胞功能恢复实验。通过免疫沉淀质谱分析鉴定SNAP25在维持肺癌细胞自噬功能过程中的共同作用蛋白。结果:第一部分研究结果显示:在肺癌细胞系中NUPR1的蛋白表达水平显着高于正常人肺支气管上皮细胞系NHBE;对肺癌组织芯片进行免疫组织化学染色(IHC)分析,IHC染色结果显示,组织芯片中118例肺癌组织中NUPR1蛋白在患者肺癌组织中高表达,22例癌旁对照组织中NUPR1蛋白低表达;NUPR1低表达的肺癌患者生存期明显优于高表达NUPR1的肺癌患者(P<0.01)。第二部分研究结果显示:下调NUPR1后的A549细胞内出现大量囊泡,随着时间推移实验组细胞大量死亡;中性红染色、吖啶橙染色、Lyso-Tracker Red染色均为阳性,下调NUPR1诱导肺癌细胞产生的囊泡为酸性结构;下调NUPR1诱导肺癌细胞自噬溶酶体外排释放功能受损,导致自噬溶酶体的体积增大形成囊泡,并且囊泡在自噬缺陷的肺癌细胞中无法形成;下调NUPR1诱导肺癌细胞早熟性衰老,削弱肺癌细胞增殖能力和成克隆能力。第叁部分研究结果显示:下调NUPR1的A549细胞与对照组细胞进行转录组测序对比,自噬和溶酶体途径的诸多基因转录改变,例如ATG9B、LCN2、TPPP3、SNAP25和SQSTM1等;下调SNAP25诱导肺癌细胞产生的囊泡,诱导肺癌细胞早熟性衰老,削弱肺癌细胞增殖能力;过表达SNAP25可部分消除NUPR1缺失引起的囊泡,进而证实SNAP25是NUPR1的直接操控基因。(本文来源于《天津医科大学》期刊2017-05-01)
陈玉皎,赵星宇,吴玉乾,秦笙,韩薇[6](2016)在《基于单分子测序的中药蛹虫草基因组、甲基化组、转录组完成图及其药效单体代谢途径的调控机制研究》一文中研究指出应用单分子测序技术,获得蛹虫草子实体基因组300X数据。组装后获得14条contigs,最长为4.58 Mb,最小为0.35 Mb,N50为2.86 Mb。其中有4条是头尾带有末端端粒序列的完整染色体序列。另外8条在一端有这种特殊序列。确定和分析了14条contigs的所有甲基化位点及其Motifs,发现m6A甲基化模式主要为GA和GGAG形式。m4C主要为GC(本文来源于《中国生物化学与分子生物学会2016年全国学术会议论文集》期刊2016-10-20)
高勇,吴美琴,江薇,任小芸,张冬平[7](2016)在《玉米PIFs转录因子参与ABA依赖途径的抗旱调控机制》一文中研究指出光敏色素作用因子PIFs属于转录因子b HLH家族中的一个亚家族成员,作为细胞内的一个信号中心,PIFs转录因子汇集了多个信号通路,在植物生长发育中起到重要作用。目前关于PIFs转录因子在抗旱中作用的研究还比较少,在其他植物中还没有PIFs转录因子参与抗旱机制的报道。本研究克隆了两个玉米PIFs转录因子基因ZmPIF1和ZmPIF3。定量表达分析表明ZmPIF1和ZmPIF3基因能够被PEG和ABA处理诱导表达。推测ZmPIF1和ZmPIF3可能参与干旱胁迫应答和ABA信号途径。为了进一步验证ZmPIF1和ZmPIF3的基因功能,分别构建了ZmPIF1和ZmPIF3水稻过表达纯合植株。通过营养液和土壤中分别胁迫处理转基因水稻,发现ZmPIF1和ZmPIF3基因能够通过调节气孔开闭,降低蒸腾速率,从而显着增强转基因水稻的节水耐旱性。萌发和萌发后幼苗分别用ABA处理,结果发现无论是萌发还是萌发后转基因水稻对ABA超敏感,且转基因水稻内源ABA含量没有变化,推测ZmPIF1和ZmPIF3参与了ABA信号通路。对转基因水稻收获时农艺性状进行初步的统计分析,统计结果显示ZmPIF1和ZmPIF3基因对水稻的产量性状并没有产生不良的影响。上述结果表明玉米ZmPIF1和ZmPIF3基因具有抗旱功能,ZmPIF1和ZmPIF3转录因子参与ABA依赖途径的信号通路,调节气孔开闭,降低蒸腾速率,产生节水抗旱功能,且基因具有抗旱功能的同时不会降低作物产量,具有应用价值。(本文来源于《2016年全国植物生物学大会摘要集》期刊2016-10-09)
王明爽[8](2016)在《柑橘褐斑病菌比较基因组和转录组分析及柑橘绿霉病菌产孢中心调控途径和高渗甘油途径的功能基因研究》一文中研究指出一、柑橘褐斑病菌比较基因组和转录组分析柑橘褐斑病(Alternaria brown spot, ABS)是部分重要橘,以及这些橘和柚或橘和橙杂交柑橘上的重要病害,引起落叶、落果、枯梢,带病果实无法鲜销,常给感病的柑橘品种生产带来巨大困难。柑橘褐斑病的病原为交链格孢菌橘致病型(A. alternata pathotype tangerine,也称A. alternata pv. citri),已有的研究发现该病原菌能够产生寄主选择性ACT毒素,而该毒素是病菌致病所必需的;同时还发现活性氧解毒系统在病菌致病中也有重要的作用。然而,目前对柑橘褐斑病菌毒素的合成和调控过程以及抗氧化调控网络仍缺乏深入的认识,对该病菌的基础代谢过程,如生长和繁殖,对环境的适应以及次生代谢物产生等方面的研究也很少。深入研究柑橘褐斑病菌的生长、发育、繁殖、适应、次生代谢等基础生物学以及致病机理可为探索全新病害防治途径,改善现有防治策略提供新的思路,而一个完整的基因组信息是开展相关研究的基础。因此,我们对一个来自浙江瓯柑的柑橘褐斑病菌菌株Z7进行了全基因组测序,并与已知其他链格孢菌的基因组序列进行了比较,同时还分析了H202处理后的转录组变化,得到以下结果:1.比较基因组学研究揭示了柑橘褐斑病菌橘致病型的特异基因柑橘褐斑病菌Z7菌株基因组包含161个contigs,总长34.41Mb,平均G+C含量为51.0%。Z7基因组共编码12062个基因和115个tRNA,平均基因长度1726bp,序列重复率为0.55%。通过不同致病型交链格孢菌株直系同源基因的分类与比较,得到10个橘致病型特有的基因。这些基因成簇聚集在基因组上,后续分析认为它们是合成ACT毒素的关键组分,决定了柑橘致病型的分化。基因组水平上构建的系统进化树与Lawrence等提出的链格孢属下划分4个组的观点相吻合,为链格孢属真菌新分类系统提供了强有力的支撑。交链格孢菌橘致病型基因组中发现了18个次生代谢基因簇,其中柑橘专化性相关的ACT毒素基因簇长91.2kb,包括25个基因,大部分基因在基因组中都有2-3个拷贝,推测在进化过程中这些基因发生了复制,也暗示Z7具有较强的产生ACT毒素的能力。柑橘褐斑病菌含有较多的细胞壁降解酶,这与它们死体营养的生活方式相一致。2.比较基因组揭示柑橘褐斑病菌非必需染色体起源于链格孢菌的祖先我们用比较基因组的方法,获得了Z7总长1.88Mb的非必需染色体(Conditionally Dispensable Chromosome, CDC)序列。CDC和EC基因组的组成结构具有明显的不同,CDC的平均G+C含量是47.7%,序列重复率为1.23%;Z7CDC编码525个蛋白,不含有tRNA。利用GO数据库分析发现CDC上的基因主要富集在‘细胞代谢过程’、‘初级代谢过程’、‘氧化还原反应’和‘大分子代谢过程’等生物学过程。蛋白家族分析表明CDC上含有13个碳水化合物酶,29个分泌蛋白,3个激酶,21个转录因子,25个转运蛋白和13个细胞色素P450单加氧酶。密码子适应性指数(CAI)分析表明EC和CDC基因的密码子偏好性明显不同,暗示CDC的进化历史可能与EC不同。通过Ka/Ks分析发现,CDC上的基因都受到强烈的纯化选择。直系同源聚类发现接近77%的CDC基因的同源基因至少在5个其他链格孢菌种中出现,通过比较由24个链格孢菌属蛋白和29个其他真菌属的蛋白组成的两个数据库,超过95%的CDC基因都与链格孢菌数据库具有较高的相似性,表明CDC上绝大多数基因来自于链格孢属真菌的祖先。3.线粒体比较基因组揭示柑橘褐斑病菌与其他种属线粒体的保守基因在排布上显示巨大差异柑橘褐斑病菌线粒体基因组大小50,625bp,平均A+T含量为70.8%,含有13个标准的蛋白基因,2个核糖体大小亚基和31个tRNA,线粒体基因组编码效率为63.7%,整体表现出偏好使用富含A/T的密码子。腔菌目(Pleosporales)叁个菌株线粒体基因组的基因较为保守,但基因的排布则表现出巨大的差异,暗示它们进化历史不同。用线粒体蛋白构建的不同物种系统进化树与核基因组构建的进化树-致,说明虽然线粒体基因相对基因组基因进化速度较快,但总体上与物种进化趋势吻合。不同真菌线粒体内基因组内含子及基因间区存在多样性,是造成线粒体大小差异的重要原因。4.转录组分析揭示谷胱甘肽系统、过氧化物酶和转运蛋白等基因家族在H202胁迫适应中发挥重要作用通过对柑橘褐斑病菌在H202处理30min后其转录组表达变化分析,发现1108个上调表达基因和498个下调表达基因。差异表达的基因主要富集在细胞代谢、氧化还原和细胞转运等生物过程。谷胱甘肽系统、硫氧还蛋白、过氧化氢酶、半胱氨酸过氧化物氧化还原酶等可能是该病菌清除H202的主要成员。此外,我们还发现转运蛋白、激酶家族、转录因子、细胞色素P450、泛素和热激蛋白等在柑橘褐斑病菌H202胁迫适应中发挥重要作用。在非必需染色体上也有29个基因受到H202的明显诱导,其中包括ACT毒素合成的关键基因聚酮合成酶CDCn|11750。二、柑橘绿霉病菌产孢中心调控途径和高渗甘油途径的功能基因研究柑橘绿霉病(Penicillium digitatum)是柑橘贮藏、运输和销售环节中的主要问题,在我国每年因绿霉病导致柑橘损失高达数百万吨。迄今,已有3个柑橘绿霉病菌菌株的全基因组公布,但对该病菌的生长发育、适应和致病等的分子机制了解甚少。形成大量的分生孢子是构成病害流行的基础,而抵抗适应高渗透势等逆境胁迫条件是病菌赖以寄生高糖柑橘果实的必要基础。为了解柑橘绿霉病菌产孢和对渗透势的适应机制,本文研究了该病菌的brlA、abA和wetA 3个产孢中心调控基因和双组份组氨酸激酶基因os2的生物学功能,取得如下结果:1. PdbrlA、PdabA和PdwetA调控柑橘绿霉病菌产孢的不同阶段病菌繁殖产生的大量无性孢子是绿霉病菌病赖以传播扩散的必要条件。brlA、 abaA和wetA是调节分生孢子形成的重要元件。柑橘绿霉病菌中PdbrlA敲除突变体完全丧失了形成分生孢子梗的能力;PdabaA敲除突变体虽能形成分生孢子梗,但所形成的分生孢子梗畸形,不具有产孢能力;PdwetA的缺失突变体能够形成正常的分生孢子梗,也可以产孢,但分生孢子的细胞壁明显疏松,加厚,分生孢子色素不沉积,分生孢子萌发延迟,病菌对渗透胁迫,去垢剂和热激反应的耐受性明显下降,但对H202的耐受性却变强。qRT-PCR结果表明绿霉菌中存在PdbrlA→PdabA→PdwetA级联调控模式,而且这种模式可能存在负反馈调节机制。基因表达谱分析结果表明:与野生型相比,缺失突变体中的401个基因下调表达,144个基因上调表达。Go富集表明下调表达的基因功能主要富集在细胞膜完整性,跨膜转运和碳水化合物活性等方面,上调的基因主要参与细胞膜转运的过程。KEGG分析预测PdbrlA与淀粉和蔗糖代谢途径有关。根据烟曲霉和构巢曲霉中产孢相关基因的报道,我们在绿霉菌中找到了39个与产孢相关的同源基因。其中,12个基因(abr1、alb1、arp1、arp2、ayg1、aspf4、rodA、rodB、ppoC、axl2、 abaA和wetA)在PdbrlA中表达明显下调,2个基因(flbA和flbB)表达明显上升,12个表达下调的基因启动子区都具有brlA和abaA的转录结合位点。2.柑橘绿霉病菌通过Pdos2正调控甘油含量、负调控甾醇含量适应高盐环境高渗甘油途径在真核生物体内广泛存在,对机体适应环境变化具有极其重要的作用。Os2是该途径的一个重要激酶,柑橘绿霉病菌△PdoS2突变体对NaCl渗透压和细胞壁干扰制剂刚果红和十二烷基苯磺酸钠的敏感性显着上升,对氟咯菌腈和异菌脲两种杀菌剂的抗性也有部分提高,表明Pdos2参与了高渗透胁迫适应、细胞壁完整性和药剂抗性等生命过程。然而突变体对由H202引起的氧化压的敏感性并没有明显改变。△Pdos2突变体在接种4天后引起的病斑大小相比野生型减少了约25%,表明Pdos2对维持柑橘绿霉病菌的致病性起到部分作用。0.7M NaCl处理后,野生型菌丝体内甘油的含量明显提高而麦角甾醇的含量却显着降低。△PdoS2突变体菌丝内的甘油含量仅有轻微地上升,而麦角甾醇的含量保持与野生型相同的状态,表明Pdos2参与调节的渗透适应是与它对甘油合成的正调控和麦角甾醇合成的负调控作用有关。Pdos2基因能够直接或者间接负调控甾醇合成途径关键基因Pderg11C、Pderg1、Pderg3A/B和Pderg25等的表达。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-06-01)
于海征[9](2016)在《丹参WRKY转录组分析及其在次生代谢物生物合成途径上的调控研究》一文中研究指出丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)不仅是一种重要的大宗药用植物,还是一种研究药用植物的模式生物。因此,研究丹参次生代谢积累及其转录调控机制具有深远的意义及广阔的应用前景。WRKY是植物十大转录因子家族之一,广泛参与植物的生长、发育、生物或非生物胁迫响应等多种生理过程,最近研究发现该家族成员参与多种次生代谢物合成的调控,然而,有关丹参WRKY转录因子(SmWRKY)是否调控次生代谢物的合成却知之甚少。为此,本文采用生物信息学、分子生物学、植物化学等方法对SmWRKY家族成员的种类、结构特征、表达谱、以及其与次生代谢物积累的关联进行了分析。本研究既加深了人们对SmWRKY的认识,又为进一步探索SmWRKY的功能及其调控次生代谢产物合成的机制奠定了基础。1.从丹参转录组库中共发现69条完整的SmWRKY的CDS序列,编码的氨基酸长度范围:129-706个,等电点(Pi)从4.76-9.9;分子质量(Mw)从15.2-36.2 k Da。SmWRKY的核心结构域不仅有常见的WRKYGQK,还有WRKYGEK、WRKYGKK。根据WRKY核心结构域的数目及锌指结构的类型,将WRKY分为3类(I类、II类、III类),第II类又分为5个亚类(IIa类、IIb类、IIc类、IId类、IIe类)。其中在丹参中发现13个I类WRKY成员,46个II类WRKY成员,9个III类WRKY成员。为了进一步研究SmWRKY结构特征,采用在线软件MEME 5.0对SmWRKY氨基酸序列进行保守基序预测,结果表明所有的序列均含保守基序(Motif)Motif 1和Motif 2,说明此结构是SmWRKY的保守结构域。除此之外,不同类群的WRKY拥有特定的保守序列。这些结果说明SmWRKY家族基因趋异进化,含有较多的功能元件,也暗示该家族基因可能参与多种生理生化调控过程。2.丹参毛状根培养18d时,添加茉莉酸甲酯(MeJA,100μmol·L-1),在MeJA处理后第0h、0.5h、1h、2h、4h、8h、12h、1d、2d、3d、6d、9d采集样品,采用高效液相色谱(HPLC)对毛状根中丹酚酸类和丹参酮类部分成分含量进行检测。同时采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对SmWRKY、丹参酮类和丹酚酸类生物合成途径上关键酶基因的表达进行检测。根据基因表达构建heatmap图结果显示:大部分WRKY转录因子响应MeJA的诱导,表达模式大体分为3类:大部分上调表达,少部分下调表达,一部分在不同时间点上调或下调表达。同时也测定了在MeJA诱导下4种丹参酮类物质(二氢丹参酮I、丹参酮I、丹参酮IIA、隐丹参酮)和3种酚酸类物质(迷迭香酸、丹酚酸B、咖啡酸)的含量,结果表明在MeJA的诱导下积累量也发生了显着的变化。除了丹参酮I外,其它6种次生代谢成分随时间的增加,积累量不断增加,从第6d开始,处理组的积累量显着高于对照组。而丹参酮I的积累模式处理后第9d,实验组高于对照组。为了进一步研究SmWRKY与次生代谢物积累之间的关系,我们采用SPSS软件,双变量相关性分析―基因-次生代谢物‖之间的关系,推测SmWRKY36、SmWRKY45等7个WRKY可能参与酚酸类的生物合成;SmWRKY3、SmWRKY12等9个WRKY可能参与丹参酮类生物合成;SmWRKY1、SmWRKY7等7个WRKY可能参与这两类化合物的生物合成。3.采用qRT-PCR测定不同花期SmWRKY和次生代谢关键酶基因的表达,构建heatmap图。结果显示:这74个基因表达谱可分为叁类,第一类含有7个基因,在茎和叶组织中表达量较高,推测可能参与光合作用等生理活动;第二类包含的基因较多,表达模式多样化;这可能与WRKY功能多样化相关。第叁类包含两个基因,SmWRKY47和SmWRKY60,在一些组织中不表达。同时发现同一类群的WRKY表达模式较为相似,如I、IIb、IIc、IIe和III类WRKY分别有61.%、37.5%、44.5%和66.6%、55.5%的成员在基因表达谱上聚在一起,这可能由于同一类的WRKY序列相似,导致表达模式相似。另外丹参酮合成途径上有50%的关键酶基因,丹酚酸合成途径上有42.8%的基因表达模式也相似。这可能与这些基因所行使的功能相似所造成。4.从丹参转录组库中获得完整的SmWRKY65序列,根据序列设计引物克隆该基因,经测序后发现其编码区长度为867bp,共编码288个氨基酸,含有一个WRKY结构域和一个C2H2锌指结构域,属于WRKY基因家族第IIa类成员,与预期结果一致。为了进一步研究其功能,我们克隆了SmWRKY65的编码区,构建了SmWRKY65的过表达载体,采用花序浸泡法将SmWRKY65转入拟南芥中,并获得阳性转基因植株,为下一步SmWRKY65的功能研究奠定基础。(本文来源于《浙江理工大学》期刊2016-06-01)
禹博,王佩婷,金鑫,毛立群,李艳秋[10](2016)在《葛根素对人成骨细胞经典的ERE基因转录途径的调控作用》一文中研究指出【目的】研究葛根素对人成骨细胞经典的雌激素反应元件(estrogen response element,ERE)基因转录途径的调控作用。【方法】将人成骨样MG-63细胞分为5组,分别加入不同终浓度的葛根素(0.01、0.1、1μmol/L)、雌二醇0.1μmol/L或二甲基亚砜处理,通过荧光素酶报告基因检测、RT-PCR及Western blotting等方法,研究葛根素对人成骨细胞经典的ERE基因转录途径、雌激素受体(estrogen receptor,ER)亚型及p160家族共激活因子表达的调控作用。【结果】葛根素可促进人成骨细胞经典的ERE通路的活化,并上调其ERα、ERβ及类固醇受体共激活因子(steroid receptor coactivator,SRC)-1表达水平。【结论】葛根素可通过经典的基因组作用机制即ERE基因转录途径对成骨细胞发挥作用,其作用可能与其上调ERα、ERβ及SRC-1共激活因子的表达有关。(本文来源于《武警后勤学院学报(医学版)》期刊2016年05期)
转录调控途径论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
多叶斑叶兰,是兰科斑叶兰属濒危野生植物、国家二级保护植物,具有极高的观赏和药用价值。多叶斑叶兰由于分布种群小,传播扩散能力弱,自然繁殖受到极大限制。以野生多叶斑叶兰茎段作为外植体,建立高效直接的植株再生体系。结合高通量转录组测序技术与生物信息学分析技术,深入挖掘参与多叶斑叶兰器官发育过程的功能基因。结果表明,Morel+2. 0 mg/L 6-BA+0. 5 mg/LKT+1. 0 mg/LNAA+1g/L蛋白胨+25g/L蔗糖+7. 0 g/L Agar+1. 0 g/L活性炭+30 g/L香蕉+50 g/L土豆为最佳的芽诱导培养基; Morel+3 mg/L 6-BA+0. 5mg/L NAA+0. 5mg/LKT+0. 01 mg/L TDZ+2g/L蛋白胨+25g/L蔗糖+7. 0 g/L Agar+1. 0 g/L活性炭30g/L香蕉+50g/L土豆为最佳芽增殖培养基; 1/2 Morel+1. 0 mg/L IBA+0. 1 mg/L NAA+1 g/L+花宝2号+25g/L蔗糖+7. 0g/L Agar+1. 0 g/L活性炭+1g·L-1蛋白胨为最佳的生根培养基。转录组测序分析组装获得170688个Unigene,平均长度为584 bp,N50为833 bp。17352个Unigene比对注释到NR、Swiss-Prot、KOG、GO、KEGG数据库。野生苗与组培苗差异表达Unigene GO与KEGG功能富集分析显示,Unigene主要参与调控植物激素信号转导、植物形态发育、次生代谢过程以及能量代谢过程等生物学功能。进一步分析获得511个参与植物器官发育调控相关的转录因子。成功建立了多叶斑叶兰种质资源保存与高效离体再生体系,结合高通量转录组学技术,获得全面完整的多叶斑叶兰转录组信息特征,为后期多叶斑叶兰快速扩繁、遗传转化以及功能基因鉴定、遗传发育及其调控机制研究奠定基础。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
转录调控途径论文参考文献
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