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    生物技術前沿一周縱覽(2018年11月16日)

    2018-11-23 17:31 | 作者: 基因農業網 | 標簽: 生物技術前沿一周縱覽(2018年11月16日)

     生物技術前沿一周縱覽(20181116日)

     

    揭示植物響應環境溫度變化的分子機制

     

    隨著全球工業進程的加快和溫室效應的加劇哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,全球氣候變化越來越異常哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,氣溫也在逐年升高哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。研究人員發現 B-Box 家族中的 BBX18 BBX23 蛋白能響應環境溫度升高的變化哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,高溫下蛋白量明顯增多。遺傳分析發現,BBX18/BBX23 雙突變體下胚軸長度在高溫下較野生型明顯變短,而 BBX18 的過表達材料下胚軸長度在高溫下較野生型明顯伸長,表明 BBX18 BBX23 是植物響應環境溫度升高的新的正調控因子。進一步分析發現哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,BBX18 BBX23 的功能依賴于已知的熱形態建成重要調控轉錄因子PIF4和蛋白泛素連接酶COP1。先前的研究表明,ELF3蛋白在高溫下能抑制 PIF4的轉錄調控活性。在該項研究中,生化實驗表明哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,BBX18 BBX23 分別與 ELF3 COP1 存在蛋白-蛋白相互作用哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。BBX18/BBX23 雙突變體中 ELF3 的蛋白量增加,而 BBX18 BBX23 可增強 COP1 ELF3 的降解哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。綜上所述,該研究證明 B-Box 蛋白在環境溫度升高后能作為接頭蛋白幫助 COP1 等泛素 E3 連接酶降解 ELF3 蛋白,從而解除負調控因子 ELF3 PIF4 的抑制,促進 PIF4 調控的植物熱形態建成。該研究為理解環境溫度信號如何調控植物生長發育提供了新的思路哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。(Cell Reports

     

     

    植物缺磷條件下初生根發育的調控機制

     

    缺磷(Pi)是一種常見的非生物脅迫并且已經成為農業生產中的最大限制因素之一。研究首先對 als3 的抑制因子進行了遺傳篩選,發現在 STOP1,ALMT1LPR1 基因突變后,缺 Pi 誘導的 PR 生長抑制不明顯哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,而過表達這三種基因中的任何一種都會造成相反的癥狀,進一步證實了STOP1哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,ALMT1 LPR1 在缺Pi 條件下調節 PR 生長的作用哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。研究進一步通過遺傳和分子手段剖析了這三個關鍵成分之間的遺傳關系哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,發現:STOP1,ALMT1 LPR1 作用于 ALS3/ STAR1 下游控制缺 Pi 下的 PR 生長哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金;ALS3/ STAR1 通過抑制細胞核中 STOP1 蛋白的積累來抑制 STOP1-ALMT1 通路;STOP1-ALMT1 LPR1 以相互依賴的方式控制缺 Pi 條件下的 PR 生長哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,并且可以促進根中蘋果酸依賴性 Fe 的積累。研究明確了 ALS3 / STAR1,STOP1-ALMT1 LPR1 之間的遺傳關系以及這些及其調節缺 Pi 條件下 PR 生長的機制,并提供了對調節缺 Pi 條件下根發育反應的分子機制的新見解。(Plant Physiology 

     

     

    UV-B介導植物開花的新機制

     

    植物在長期的進化過程中,擁有了一套獨特的抵御紫外線損傷的機制哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。研究人員通過額外使用 UV-B 處理并觀察擬南芥的開花時間,結果發現只有在短日照以及 UV-B 存在的條件下哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,rup2 突變之后導致擬南芥開花提前(包括兩個line以及互補實驗),而 rup1 以及 uvr8 的突變并沒有影響,在長日照條件下無論是否補加 UV-B 三個突變體則都不能顯著影響植物的開花哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。短日照 +UV-B 下哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,rup2 的突變能夠被 uvr8 的突變所回復,表明該早花的表型是依賴于 UVR8 的哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。遺傳上哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,co 的突變回復了 rup2 的早花表型哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,co下游 FT 基因的突變也可以回復 rup2 的早花表型,且 FT 的表達水平在只在 rup2 中被顯著上調表達哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。對于 RUP2 如何通過CO 調節 FT 的表達,作者檢測了 CO 基因的 mRNA 以及蛋白的變化,發現都沒有差異哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。通過 ChIP 實驗則發現 rup2 突變后哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,CO FT 啟動子上的結合更強,表明 RUP2 能夠抑制 CO FT 啟動子上的結合,從而抑制 FT 的表達哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,從而抑制開花。(Gene & Development

     

     

    科學家發現植物中一類全新的異染質蛋白

     

    HP1Heterochromatin Protein 1)是動物中介導異染色質形成和異染色質功能的重要蛋白,其含有一個chromo結構域識別H3K9me3修飾和一個chromoshadow結構域介導自身的二聚和同其他蛋白的相互作用。研究人員發現了一類全新的哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金、植物特有的Agenet結構域蛋白ADCP1 Agenet Domain Containing Protein 1)并發現其對于組蛋白識別的識別性質、結構基礎、功能調控和相分離行為都與動物中的HP1有著高度的相似性。(Cell Research

     

     

    赤霉素介導的胚乳細胞擴增對種子萌發的作用機制

     

    細胞的生長需要細胞分裂和擴增之間的精確協調,但是植物細胞壁的存在和能動性的缺少很大程度影響了細胞生長。研究通過共聚焦成像和 3D 幾何重建測量了胚乳細胞表面積的變化,發現所有胚乳細胞在發芽前均以不同的速率膨脹以適應胚胎生長。該研究還表明哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,覆蓋胚根和下胚軸區域的膨脹率最大,突出了胚乳不同區域的不同作用。該研究還發現該過程受到細胞擴增基因 EXPA2EXPANSIN 2)的控制。該研究進一步鑒定出控制 EXPA2 基因表達和在發芽前調節胚乳擴增的上游調節因子——兩個 NAC 轉錄因子 NAC25 NAC1L,并且發現它們都與 EXPA2 啟動子內的保守順式元件結合并激活轉錄。GA 是種子萌發過程中胚乳功能的關鍵正調節因子,而 DELLA 調節因子會抑制 GA 反應。DELLA 蛋白 RGL2 在體內與 NAC25 相互作用并抑制 EXPA2 啟動子的活化。該研究還提出了 EXPA2 轉錄調節的簡單機制:在低 GA 情況下(例如休眠種子)哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,RGL2 將隔離  NAC25從而抑制  EXPA2 轉錄;而在高 GA 情況下(例如發芽)哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,GA 介導的 RGL2 的破壞將導致 NAC25 EXPA2 啟動子相互作用哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,從而增強 EXPA2 表達哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。研究發現,NAC25 結合元件 NACb  CWRE 啟動子中顯著富集。表明 RGL2-NAC25-NACbs 基因表達模塊可以有效調節 CWRE 群組的表達,從而導致僅在高 GA 情況下擴增胚乳哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,有利于隨后的種子萌發。當去除 NAC25 NAC1L 活性時哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,WT 種子中胚乳細胞的擴增被阻斷,進一步證明了它們在控制細胞擴增中的重要性。(Molecular Plant 

     

     

    調控植物高爾基體TGN形成的分子機制

     

    高爾基體不僅是細胞內膜系統膜泡運輸的核心,而且也是細胞壁和胞外基質多糖哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金、質膜糖脂合成哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金、以及蛋白糖基化修飾的位點哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。研究人員鑒定了一個影響高爾基體TGN形成的蛋白LOTLoss of TGN)。研究人員發現,在 lot 突變體中,花粉管在柱頭上的生長被抑制,植物表現出嚴重的不育表型,進一步的研究發現哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,突變體中高爾基體膜囊過度堆積,且源于高爾基體的分泌小泡以及 TGN 的數目顯著減少;利用特異標記 TGN 的熒光蛋白也證實在花粉管中 TGN 的形成被阻礙哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。此外,突變體花粉管中細胞壁組分果膠質(pectin)哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金、細胞膜上受體樣激酶(RLKs)、以及磷脂酰肌醇的形成均受到抑制哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,細胞內吞作用也被顯著的阻礙,從而影響了花粉管的生長。綜上所述哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,該研究揭示了植物細胞 TGN 形成的分子機制哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,并增進了人們對植物細胞內膜運輸調控機制的認識哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。(PNAS

     

     

    葉綠體中氧化還原穩態的調控機制

     

    氧化還原的穩態對植物生長至關重要哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,并且與谷胱甘肽及蛋白質硫醇的氧化還原狀態密切相關。該研究表明哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,在Trx存在的條件下,2-CysPrx 可以誘導還原活化的果糖-1,6-二磷酸酶(fructose-1,6-bisphosphatase)和 NADPH 依賴性蘋果酸脫氫酶(MDH哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,malate dehydrogenase)的快速失活。進一步研究發現,與野生型相比,2cysprxAB 突變體植物中,光/暗轉變導致的 PRK phosphoribulokinase)和 MDH 的失活受到抑制。而對 2cysprxAB突變體補充 2-CysPrxA 后,PRK MDH 的失活完全恢復哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。此外哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,該研究還發現,在2cysprxAB 突變體植物中,黑暗導致的鐵氧還蛋白的再氧化動力學(reoxidation kinetics)的半衰期降低了3.5倍,證明了 2-CysPrx 在調節光合作用中的決定性作用哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金??傊母龅缇核筒式餩无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金,該研究表明 2-CysPrx 在硫醇網絡中起到電子吸收作用并且對活化蛋白的氧化調節十分重要。該研究支持了 2-CysPrx 在體內作為 Trx- 氧化酶起作用并介導 Trx 依賴性靶蛋白失活的結論哪个电竞送彩金_无需申请送18元彩金_下载APP送18元彩金。( Elife

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