前沿动态

表观遗传学研究获进展细胞需要持续不断的合成核糖体来保证蛋白质的合成。核糖体RNA由RNA聚合酶Ⅰ转录,转录水平主要由表观遗传机制来控制。这一机制能够高效快速地应答细胞分化、癌化、衰老等信号,来调整核糖体基因的表观遗传修饰状态,从而调控核糖体基因的表达和蛋白质合成水平,最终帮助完成细胞的各种生命活动。     

细菌转录调控蛋白CarD的研究进展

微生物为适应各种多变的环境,需要通过严紧反应调控rRNA基因的转录表达。细菌CarD含有DNA结合的C端结构域和RNA聚合酶相互作用的N端结构域,作为一种全局调控蛋白,参与多种细胞生理代谢过程,在调控核糖体rRNA转录中发挥着重要的作用。从细菌CarD的蛋白结构、同源蛋白及调控方式等研究进展进行了概述,探讨了CarD蛋白的功能及其调控rRNA转录表达的分子作用机制,以期为相关研究提供参考。     

抗旱相关基因及其遗传工程

干旱是影响全球生态的重要因子,文章综述了转录调控因子和转录后RNA/蛋白修饰因子两类抗旱相关基因及其在耐旱性遗传改良中的应用。其中,胁迫应答的转录调控因子包括脱水响应因子(DRE)、锌指蛋白(ZFP)、核因子(NF-Y)和WRKY转录因子;转录后RNA/蛋白修饰因子包括蛋白的法尼基化、蛋白磷酸化和蛋白的聚ADP核糖基化作用。这些基因中有的已克隆并通过生物技术手段转入作物中,靶基因的表达提高了作物的抗旱性及产量。     

胚胎发育合子型基因激活（ZGA）的调控机制

新受精卵超越早期分裂阶段必需胚胎基因转录（ZGA）的重新起动与续后调控，在各类动物早期卵裂过程的胚胎基因转录起动精确时间是可变的，涉及染色质结构成分、调控元件（顺／反式）、RNA降解、DNA复制、修饰或加工作用、卵子发生因子、合子钟及天然信号等多种因素，因此提出哺乳动物胚胎发育期胚胎基因激活表达的调控机制。     

Advances of Researches on the Mechanism of Transgene Silencing in Transgenic Plants

转基因沉默是导致外源基因不能在转化植株中正常表达的重要原因。在此,从转录水平和转录后水平两个方面,综述了转基因植物中外源基因沉默的机制。DNA甲基化是引起外源基因沉默的主要原因。人们目前用以下几种模型来解释转录后水平基因沉默的机制,如RNA阈值模型、异常RNA和异位配对模型及双链RNA模型。对外源基因沉默机制的探讨是顺利开展植物基因工程的迫切要求,也将促进植物功能基因组学研究的进一步深入。     

RNA干涉技术及其应用

RNA干涉(RNA interference,RNA1)是由双链RNA导入而引起的转录后基因沉默,它可以作为一种有力的工具在多种有机体中抑制特异性基因的表达。文章简要介绍了RNA干涉的发现史、作用机制、特点及该项技术的用途。RNA1的作用机制可以分为起始阶段和效应阶段。双链RNA被Dicer消化成siRNAs(small interfermg RNAs),进一步形成RNA诱导沉默复合物(RNA-mduced silencmg complex,or RISC),在siRNAs的引导下切割靶mRNA。RNAi技术在疾病的基因治疗、功能基因组学及细胞信号通路分析等力面具有广阔的应用前景。     

小鼠胚胎干细胞核心转录因子nanog靶基因Zbtb9的生物信息学分析

通过特异性引物用RT-PCR方法扩增Zbtb9基因。利用生物信息学对小鼠的Zbtb9基因启动子进行生物信息学分析,预测Zbtb9基因启动子位置和启动子区内含有的转录因子结合位点,以及nanog在Zbtb9基因转录调控中的作用及Zbtb9蛋白的基本性质。Zbtb9基因启动子区可能定位于转录起始点上游790 bp至1024 bp之间。启动子区内含有15个转录调控因子结合位点,nanog的作用靶序列位于Zbtb9基因启动子区与转录起始位点之间,提示nanog在Zbtb9基因转录调控中起作用,小鼠Zbtb9蛋白二级结构可能以螺旋为主,富含疏水性氨基酸;对Zbtb9基因疏水区的氨基酸进行跨膜区分析,提示可能是跨膜蛋白。经SMART分析,Zbtb9蛋白含有BTB/POZ结构域。     

玉米MIR基因转录起始位点预测方法研究

MIR基因是由RNA聚合酶Ⅱ指导转录的,其核心启动子区域具有保守的顺式作用因子,主要是基因-30的TATA和-75的CAAT的特征,开发出一种转录起始位点的预测方法.利用该预测方法,对用深度测序技术获得的玉米胚萌发阶段杂种优势相关miRNA的编码MIR基因进行了顺式作用元件分析,得到了其转录起始位点和启动子区序列特征.同时,利用5'RACE技术对预测的一些转录起始位点进行了验证,证明该预测方法是可行的.     

低氧胁迫下斑马鱼鳃中核糖体蛋白基因家族的表达分析

为研究斑马鱼核糖体蛋白应对低氧胁迫的生物学功能，对低氧胁迫和常氧条件下斑马鱼（Danio rerio）鳃组织进行转录组分析，利用高通量测序检测了低氧胁迫与常氧条件下斑马鱼鳃转录组中核糖体蛋白家族基因的表达差异。结果表明：在两个不同浓度的低氧胁迫下，斑马鱼鳃组织中60个核糖体蛋白基因的表达量显著上调。其中大亚基核糖体蛋白基因35个，小亚基核糖体蛋白基因25个。在低氧胁迫下斑马鱼鳃中显著差异表达基因GO富集的前15条通路中，均包括核糖体蛋白基因，且其中的5条通路与核糖体蛋白组装合成相关。在富集到“translation”GO通路中，富集到44个核糖体蛋白基因。另外，利用前期筛选出的低氧条件下斑马鱼鳃中显著低表达的2个miRNAs，针对低氧下表达量显著上调的60个核糖体蛋白基因进行靶基因预测，结果表明：斑马鱼miR-455-3p可以同时靶向核糖体蛋白基因rpl13和rplp1来调控斑马鱼对低氧环境的适应。     

植物WRKY转录因子研究进展

转录因子在植物的生长发育及其对外界环境的反应中起着重要的调控作用。典型的转录因子含有DNA结合域,转录调控域,寡聚化位点和核定位信号,转录因子通过这些结构域与相应的顺式元件相互作用调控基因的表达。WRKY转录因子是植物中特有的N-端含有WRKYGQK高度保守氨基酸序列的一种转录调控因子,它能够与(T)(T)TGAC(C/T)序列(W-box)发生特异性结合,从而调节启动子中含W-box元件的调节基因和/或功能基因的表达,参与植物的各种生理生化反应。文章主要论述近年来植物WRKY转录因子的相关研究进展。     

拟南芥在植物抗病性分子机制研究中的作用

植物对病原物的抗性是一个很复杂的生命现象。目前人们认识到植物的抗病过程有很多基因和一些相互关联的信号传导途径参与。人们对植物抗病的分子机制的了解,很多是来自以拟南芥作为材料所进行的大量研究。对植物抗病性的了解是一步步深入的,其进展与研究方法和技术的不断改革密不可分,其中实验材料的模式化使得研究更加集中、更具有通用性,所使用的资源更丰富,强有力地推进了研究的深入进行。在此,对拟南芥这个模式植物在植物抗病性的遗传和分子机制研究中的作用做了阐述。     

转录因子与植物抗逆性研究进展

近年来,转录因子在植物防卫反应和逆境胁迫应答过程中的应用越来越广泛。本文综述了与植物逆境抗性相关的5个转录因子家族:MYB类、bZIP类、WRKY类、AP2/EREBP类和NAC类的调控机制以及它们在植物抗逆基因工程的研究进展。     

水稻耐盐相关转录因子研究进展

转录调控是真核生物基因表达调控的重要机制。转录因子在植物逆境信号传递和调控功能基因表达的过程中起着中心调节作用。主要概述了水稻耐盐相关的4类转录因子(WRKY转录因子、NAC转录因子、bZIP转录因子和DREB转录因子)的结构特点和部分已克隆的各类转录因子的表达特性,重点讨论了它们在水稻抗盐胁迫中的功能,展望了转录因子在植物抗逆基因工程改良中的应用前景,为利用基因工程创制作物抗逆新品种提供参考信息。     

高等植物转录因子研究进展

转录因子通过激活或抑制基因的表达,在高等植物的生长发育、形态建成及对外界环境的反应中起着重要的调控作用。本文对高等植物转录因子的结构和种类进行了概述,并详细阐述了高等植物bHLH家族转录因子的生物学功能及其在植物基因工程中的应用。     

小麦脱水应答转录因子(TaDREBs)的序列分析及TaDREBs基因在部分小麦品种的分布

[目的]了解TaDREBs基因之间的进化关系以及TaDREBs在小麦中的存在情况。[方法]用4种引物TaDREBs(TaDREB1,2,3,5)在35种小麦品种中进行扩增,用PowerBlast1.2.0等4个分析软件对小麦脱水应答转录因子TaDREBs(TaDREB1,2,3,5,6)的序列进行比较,并建立进化树。[结果]各个TaDREBs基因之间的同源性有较大的差异,TaDREB1与TaDREB6的同源性高达87%,其余各转录因子的同源性在44%~53%之间,表明这类基因在干旱应答中所起的作用并不相同。在所有供试小麦品种中扩增到TaDREB5基因,扩增条带在298 bp左右,而其他几个TaDREBs基因在少数小麦品种没有扩增到。[结论]TaDREB5基因可能是小麦耐旱相关重要的基因,它的多态性可能对揭示小麦抗旱机理有重要作用。     

非生物胁迫下转录因子增强植物抗性的研究进展

转录因子通过调控下游基因的表达来缓冲各种环境压力反应。其中AP2/EREBPL参与植物的细胞周期、生长发育、生物胁迫和非生物胁迫相关的基因的表达调控;MYB参与植物的细胞周期、细胞死亡、新陈代谢等响应;b ZIP基因参与植物种子贮藏相关的基因表达,控制光和发育的发生和器官形态建成等;NAC基因参与了植物激素信号传导和生长素通路。这些转录因子通过调控一系列基因的表达增强植物忍耐逆境胁迫能力。     

胚胎发育合子型基因激活(ZGA)的调控机制

新受精卵超越早期分裂阶段必需胚胎基因转录 ( ZGA)的重新起动与续后调控 ,在各类动物早期卵裂过程的胚胎基因转录起动精确时间是可变的 ,涉及染色质结构成分、调控元件 (顺 /反式 )、RNA降解、DNA复制、修饰或加工作用、卵子发生因子、合子钟及天然信号等多种因素 ,因此提出哺乳动物胚胎发育期胚胎基因激活表达的调控机制     

人类可变剪接基因上游非编码区结构特征分析

选择性剪接作为一种真核生物基因重要的表达调控机制备受关注,无论是剪接复合物的构成、剪接位点的选择以及本身的调控机制等都是当今研究的热点。然而对选择性剪接基因本身的转录水平调控却关注较少,这类基因是否存在特异的转录调控仍属未知。通过对3797个实验验证的人类选择性剪接基因的上游非编码区（主要是启动子区）识别提取,进而对其结构特征进行了分析。所得结果为进一步诠释选择性剪接基因非编码区功能提供基础,对揭示此类基因本身的转录调控机制具有重要的意义。