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轉錄因子研究策略

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轉錄因子研究策略

發布日期:2019-07-05 作者:成版人app网站直播 點擊:

生物作為一個最為複雜且有序的結構體,每一個生物學過程都有紛雜的成員共同參與,基因表達調控探究一直是分子生物學的前沿熱點,而轉錄水平調控是基因表達過程中最重要的第一步,也是很多基因表達調控的主要方式之一。從別人的套路上向日葵视频APP下载ioses一起來看看轉錄因子研究思路。

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圖1:轉錄因子的作用模式示意圖

轉錄因子(transcription factor, TF),特點如下:

1、 蛋白質分子,同源性高的組成一個大家族

2、 結合DNA上順式作用元件

3、 團戰精神,與小夥伴(輔因子、聚合酶等)一起共同完成任務

4、 既有激活轉錄,也有抑製轉錄

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先看第一條路:對轉錄因子家族進行鑒定與分析——認清這麽多家人不容易!

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該思路在於對目的轉錄因子家族的整體情況進行分析,包括該家族內轉錄因子的個數、對應的基因、在染色體上的分布情況,以及不同物種之間的親緣關係、進化樹等。除此之外,對於該轉錄因子家族的表達情況也是關注的重點,包括在不同組織中的表達情況,以及不同逆境處理條件下的轉錄因子家族的表達情況。通過表達分析,可以推測轉錄因子的功能,為後續研究提供方向。

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圖2  A,鑒定的轉錄因子基因ID; B 轉錄因子蛋白結構和定位;C:染色體位置和親緣關係;D:表達模式


第二條路:歡迎新成員,每個人都有自己的故事

文章:ZmbZIP4 Contributes to Stress Resistance in Maize by Regulating ABA Synthesis and Root Development

對於新發現的轉錄因子的探究和功能闡述也是轉錄因子研究的重點。該文章通過對鑒定到的ZmbZIP4進行了進化樹以及親緣關係的分析,並對其中不同的逆境處理下的表達情況進行了探究。隨後通過構建過表達材料、野生型、突變體材料,對其在根係發育以及抗逆能力進行了闡述。隨後通過ChIP-seq對其下遊把基因進行了挖掘,並對下遊靶基因進行了功能注釋。結合ChIP-seq數據以及其他的分析,作者構建了ZmbZIP4作用模式網絡圖,對其在促進根係生長以及提高抗逆能力方麵做了係統的闡述。

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圖3  ZmbZIP4的作用模式


第三條路:老幹部的也有你不了解的一麵

文章:A single transcription factor promotes both yield and immunity in rice

對於一個特定轉錄因子作用機製的研究也是熱門所在,挖掘到的相關機製的文章也是屢次出現在Science、Nature Communication、Nature Genetics等高水平雜誌上。2018年Science刊登了四川農業大學就水稻中IPA1轉錄因子的作用模式進行了探究的文章A single transcription factor promotes both yield and immunity in rice。根據之前的報道,轉錄因子IPA1能夠減少水稻非生產性的分蘖,並增加每個稻穗的籽粒,從而提升了水稻的產量。

該文章通過侵染稻瘟病菌後外體葉片和植株的表型,證明IPA1增加了水稻的免疫力。同時發現水稻響應於稻瘟病菌侵染,IPA1基因的DNA結合結構域區163位絲氨酸發生磷酸化,改變了IPA1的DNA結合特異性。磷酸化後的IPA1結合到病原菌抗性基因WRKY45的啟動子區,激活該基因的表達,進而增強水稻的疾病抗性。在侵染後的48小時,IPA1恢複到未被磷酸化的狀態,繼續作用於水稻的正常生長,保證水稻產量。因此,IPA1通過維持水稻生長和免疫之間的平衡同時促進了水稻的產量和疾病抗性。該研究對IPA1轉錄因子如何實驗水稻抗病以及增產進行了闡述。

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圖4 A:IPA1提高植物的稻瘟病菌能力;B稻瘟病感染後IPA1磷酸化;C:磷酸化IPA1結合WRKY45提高抗病能力;D:163位絲氨酸磷酸化對於抗病能力的提高是必須的


第四條路:團結就是力量

除了上述提到的常規對轉錄因子研究思路外,也有一些文章從其他角度對轉錄因子的研究提供了新的思路。The Transcription Factor ERG Regulates Super-Enhancers Associated With an Endothelial-Specific Gene Expression Program文章通過將轉錄因子ChIP-seq數據與標記增強子的組蛋白修飾數據進行關聯,證明轉錄因子ERG通過調節譜係特異性增強子和超級增強子來促進內皮穩態。在ERG超級增強子中富集心血管疾病相關的單核苷酸多態性表明ERG依賴性轉錄調節疾病風險。

The transcription factor CBFB suppresses breast cancer through orchestrating translation and transcription.文章闡述了CBFB通過hnRNPK與mRNA結合,並通過eIF4B(一般翻譯起始因子)增強翻譯,並對乳腺癌的發病進行了進一步研究。另外Genetic determinants and epigenetic effects of pioneer factor occupancy文章對轉錄因子的結合區域甲基化水平以及偏好型進行了探究。無論是增強子區、mRNA還是甲基化區域,三個思路都是在研究轉錄因子時可以考慮的方向。


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圖5:轉錄因子結合增強子區域


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圖6:轉錄因子結合RNA完成調控


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圖7:蛋白對DNA低甲基化區域的特異性結合


  對一個轉錄因子而言,其下遊靶基因的挖掘是至關重要的,在研究蛋白質和DNA互作的手段中,ChIP-seq更加直接與真實,已經廣泛應用於轉錄因子的研究。武漢成年短视频破解APP作為一家專業提供表觀組學技術服務的公司,ChIP-seq一直是公司王牌產品,擁有這眾多項目處理經驗,旨在為每一個客戶提供最優質的技術服務。對於各種難處理樣本愛基也有自己獨到的優勢。


本文網址:http://www.chinayuwo.com/news/463.html

關鍵詞:轉錄因子,ChIP,ATAC

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