膀胱癌细胞高表达E2因子转录因子家族成员3a(E2F3a)通过上调CD24抑制NK细胞的杀伤

目的 探讨膀胱癌细胞过表达E2因子转录因子家族成员3a(E2F3a)后是否影响自然杀伤(NK)细胞的活化及杀伤并探讨其具体机制。方法 利用慢病毒载体构建E2F3a稳定过表达的人及小鼠膀胱癌细胞株并将其与NK细胞共孵育,乳酸脱氢酶释放实验及流式细胞术检测NK细胞活化及杀伤能力的变化。转录组测序分析膀胱癌细胞E2F3a过表达组与对照组之间的基因表达差异,免疫组织化学染色法检测膀胱癌组织中E2F3a与差异基因在蛋白水平上表达的相关性。进一步利用染色质免疫沉淀(ChIP)、实时定量PCR、 Western blot法及小干扰RNA(siRNA)等方法探索膀胱癌细胞过表达E2F3a后对NK细胞活化及杀伤影响的具体机制。结果 在膀胱癌细胞中过表达E2F3a能显著抑制NK细胞的活化及杀伤。膀胱癌细胞过表达E2F3a可显著上调CD24基因的表达,膀胱癌组织中E2F3a和CD24蛋白的表达呈显著正相关。CHIP结果显示,E2F3a能够结合CD24的启动子区并促进CD24基因的转录。干涉E2F3a过表达膀胱癌细胞中的CD24表达后,发现膀胱癌细胞E2F3a过表达所介导的NK细胞活化及杀伤抑制被显著缓解。结论 在膀胱癌细胞中E2F3a可结合CD24的启动子区促进CD24基因的转录及CD24蛋白的表达。膀胱癌细胞E2F3a通过上调CD24表达来抑制NK细胞的活化及杀伤。

‘海尔特兹’红树莓果实发育过程中NLPs(NIN-like proteins)转录因子家族的生物信息学分析

为探究‘海尔特兹’红树莓中NLPs(NIN-like proteins)转录因子家族成员的基本特征和表达模式,本研究利用生物信息学技术对‘海尔特兹’红树莓4个发育时期(青果、黄果、红果、深红果)果实的NLP基因家族成员进行分析。结果表明:红树莓中3个NLPs转录因子都含有RWP-RK结构域,其中RuNLP1和RuNLP2的保守基序相同;红树莓的NLPs转录因子家族成员与野草莓和月季的NLPs转录因子家族进化关系最近,且NLPs基因家族的基因扩增发生在单子叶植物和双子叶植物祖先分化之前;RuNLP1和RuNLP2为酸性不稳定的亲水性蛋白质,而RuNLP3为碱性不稳定的亲水性蛋白质;三者都不含信号肽和跨膜结构;RuNLP1和RuNLP2蛋白质均定位于细胞核,而RuNLP3定位于细胞核和叶绿体;二级结构的预测结果显示,结构占比均以无规卷曲为主,α螺旋次之,与三级结构预测结果基本一致,结果较为可靠;RuNLPs转录因子家族成员之间不存在互作现象;RuNLPs基因家族3个成员的表达量随果实逐渐成熟均减少。本研究为RuNLPs转录因子家族在红树莓果实发育过程中的分子机制提供了理论基础。

核桃JrbHLH转录因子家族鉴定与响应冷胁迫基因表达分析

为了探究核桃bHLH转录因子家族在响应冷胁迫过程中的作用,本研究通过转录组数据结合隐马尔可夫模型筛选技术在核桃全基因组挖掘出bHLH转录因子家族成员并进行结构分析,进一步对该家族成员响应冷胁迫的差异表达基因进行冷胁迫不同时间与不同组织中的表转录水平分析。结果表明,核桃bHLH转录因子家族包含72个基因,编码72条蛋白,开放阅读框为393-1839 bp,编码的蛋白长度为130-612个氨基酸,等电点为4.61-9.51,均为亲水性蛋白;各成员均含有典型的碱性区域和螺旋-环-螺旋结构域;与拟南芥同家族聚类分析发现,核桃bHLH家族成员可分布到15个亚群,且同源性较高。结合转录组数据筛选到16个响应冷胁迫的差异表达基因,在冷胁迫不同时间后出现不同程度响应,并且在不同组织中存在特异性表达。本研究将为核桃bHLH转录因子家族在响应冷胁迫过程中的作用研究奠定基础。

红树莓CPP转录因子家族的生物信息学及表达分析

为探索CPP转录因子家族在红树莓果实中的功能,本研究通过生物信息学技术与表达分析结合的方法,在‘海尔特兹’红树莓转录组数据库中检索到的CPP转录因子家族进行生物信息学分析、转录表达量分析和qRT-PCR表达分析。结果表明:红树莓CPP基因家族包括4个成员,相对分子质量在47175.57~86763.46 kD之间,等电点在5.83~9.20之间,为不稳定、亲水性的蛋白质,无信号肽,定位于细胞核,无跨膜结构,含有2个CXC保守结构域,结构主要由无规则卷曲构成,含有8~12个外显子,7~8个保守基序,与拟南芥的CPP基因亲缘关系较近,含有生长素、脱落酸、赤霉素、水杨酸、防御和应激、干旱诱导等顺式作用元件,转录表达和qRT-PCR表达均分析发现RuCPP-1和RuCPP-4基因在青果时期的表达量最高,RuCPP-2和RuCPP-3基因分别在红果和深红果时期的表达量最高,推测RuCPP基因家族可能参与调控生长素、脱落酸、赤霉素、水杨酸等反应。

玉米ARID转录因子家族鉴定及表达分析

【目的】鉴定玉米ARID转录因子家族成员,并进行表达分析,为深入研究ARID转录因子生物学功能及玉米遗传育种提供理论参考。【方法】从拟南芥数据库TAIR获取7个ARID转录因子家族成员的氨基酸序列,与玉米基因组编码蛋白进行同源比对,鉴定出玉米ARID转录因子家族成员,采用生物信息学方法对其理化性质、系统发育进化、启动子区顺式作用元件、生育期组织表达模式和蛋白互作网络等进行预测分析,并用实时荧光定量PCR检测其在激素处理及低温胁迫下的表达模式。【结果】从玉米中共鉴定出12个ARID转录因子家族成员(ZmARID1~ZmARID12),编码的氨基酸数量为448~1875个,均为亲水性蛋白,除ZmARID12外,其余均为不稳定蛋白;ZmARID2、ZmARID4、ZmARID9和ZmARID10蛋白定位于叶绿体和细胞核,ZmARID12定位于叶绿体和细胞质,ZmARID1定位于叶绿体,其余成员均定位于细胞核。玉米ARID家族基因启动子区域不仅含有多种光响应元件(G-box、Sp1、GATA-motif、Box 4、MRE、AE-box),还含有茉莉酸甲酯(MeJA)响应元件(CGTCA-motif)、脱落酸(ABA)响应元件(ABRE)、赤霉素(GA)响应元件(GARE-motif、TATC-box)、生长素(IAA)响应元件(TGA-element、AuxRR-core)和水杨酸(SA)响应元件(TCA-element)。ZmARID1基因在授粉后12 d(12 DAP)的胚乳中表达水平较高;除了ZmARID1和ZmARID3基因外,其余成员在2~4 mm和6~8 mm穗长的原基中均有较高表达;ZmARID3基因在成熟叶片和营养分生组织中表达水平较高;ZmARID5、ZmARID6和ZmARID11基因在成熟叶片中表达水平较高,说明部分家族成员表达具有组织特异性。实时荧光定量PCR检测结果显示,GA处理后,ZmARID12基因的相对表达量较对照显著升高(P<0.05,下同);ABA处理后,ARID家族基因相对表达量显著升高或下降,但IAA、JA、SA和低温胁迫处理后整体呈下降趋势。【结论】玉米ARID家族成员在全生育期具有明显的组织表达特异性,且在响应多种激素和低温胁迫中发挥重要作用。

白刺NtBES1转录因子家族的鉴定及分析

该研究基于白刺(Nitraria tangutorum)全长转录组数据,以白刺幼苗为材料,利用生物信息学手段,从转录组数据中鉴定白刺NtBES1家族成员,预测其理化性质、磷酸化位点、亚细胞定位,分析其保守结构域和系统进化关系;采用荧光定量PCR方法分析该家族基因在不同浓度PEG和NaCl处理下白刺叶片中的表达模式,为深入研究白刺NtBES1家族成员的功能以及白刺抗逆分子机理奠定基础。结果表明:(1)从白刺全长转录组中共鉴定出7个具有完整BES1_N保守结构域的NtBES1成员,分别命名为NtBES1-1~NtBES1-7。(2)NtBES1蛋白氨基酸数在86~422 aa之间,分子量在9.75~47.53 kD之间,等电点在5.29~10.22之间,不稳定指数范围在34.88~75.02之间,平均亲水系数均为负值。(3)亚细胞定位预测结果显示,NtBES1-6定位在细胞质中,其余6个成员均被定位在细胞核中。(4)系统发育树将7个成员分为3组,NtBES1-2、NtBES1-3和NtBES1-7为一组,NtBES1-1、NtBES1-5和NtBES1-6为一组,NtBES1-4单独为一组,且同组成员的结构、理化性质以及功能注释均相似。(5)经预实验筛选的表达水平较高的3个基因在胁迫下呈现不同的表达模式,其中:NtBES 1-2和NtBES 1-6仅在30%PEG胁迫2 h时表达上调;NtBES 1-2和NtBES 1-4在200 mmol/L NaCl处理2 h时表达量最高,在450 mmol/L NaCl处理12 h后3个基因的表达陆续开始上调,于24 h时表达量达到最高。研究认为,白刺NtBES1家族成员结构特征存在差异,且不同成员在白刺耐干旱和耐盐的过程中发挥不同的作用。

E2F转录因子家族在宫颈癌中的表达及其与临床预后的关系

目的 研究E2F家族在宫颈癌中的表达、预后价值以及与免疫浸润之间的关系。方法 采用Oncomine数据库分析E2F转录因子家族在不同类型癌症中的表达差异。采用GEPIA 2数据库分析E2F转录因子家族在宫颈癌组织与正常组织中的表达及不同临床分期间的差异。采用Kaplan-Meier plotter数据库分析E2F转录因子家族在宫颈癌中的预后价值。使用cBioPortal数据库进行E2F转录因子家族的共表达基因和遗传学突变分析。采用WebGestalt数据库对E2F家族相关基因进行功能及通路的富集分析。采用TIMER 2.0数据库分析E2F转录因子家族与宫颈癌中免疫细胞浸润的相关性。结果 宫颈癌中E2F1、E2F2、E2F3、E2F7、E2F8的表达均较正常宫颈组织高,但与临床分期无明显相关性。预后分析显示,E2F1高表达和E2F3低表达与患者更长的总生存期(overall survival,OS)和无复发生存期(recurrence free survival,RFS)明显相关。基因变异分析显示,E2F1基因变异率为5%,为E2F家族中最高。计算宫颈癌E2F家族成员之间的相关性结果表明,E2F2与E2F7、E2F8的表达,E2F3与E2F5的表达,E2F7与E2F8的表达均呈正相关;E2F2与E2F5的表达呈负相关。GO分析显示,E2F基因家族的相关功能主要指向生物调节和能量代谢;KEGG分析显示,E2F基因家族主要与细胞分裂、衰老及细胞周期密切相关。TIMER2.0数据库分析显示,部分E2F家族成员的表达水平与CD4^(+)T细胞、CD8^(+)T细胞浸润呈正相关,与巨噬细胞浸润呈负相关。结论 E2F转录因子家族在宫颈癌中存在表达失调,家族成员E2F1,2,3,7,8是未来宫颈癌精准治疗的潜在靶点,而E2F1和E2F3可能成为评价宫颈癌预后新的生物标志物。

番茄WOX转录因子家族的鉴定及其进化、表达分析

WUSCHEL相关的同源异型盒(WUSCHEL-related homeobox,WOX)是一类植物特异的转录因子家族,具有调控植物干细胞分裂分化动态平衡等重要功能。本研究利用番茄(Solanum lycopersicum)基因组数据,通过建立隐马尔科夫模型并进行检索,鉴定了番茄10个WOX转录因子家族成员。多序列比对发现,番茄WOX转录因子家族成员具有高度保守的同源异型结构域;以拟南芥WOX转录因子家族成员序列为参照,通过邻接法、极大似然法、贝叶斯法重建了系统发育树,三者呈现出类似的拓扑结构,番茄和拟南芥WOX转录因子家族共25个成员被分为3个进化支(Clade)和9个亚家族(Subgroup);利用MEME和GSDS对WOX转录因子家族成员的蛋白保守结构域和基因结构进行了分析,同一亚家族内的WOX转录因子家族成员的保守结构域的种类、组织形式以及基因结构具有高度的一致性;利用Perl和Orthomcl对家族成员的染色体定位和同源性关系进行分析,结果表明串联重复的Sl WOX3a和Sl WOX3b可能来源于一次复制事件;利用番茄转录组数据和q RT-PCR进行表达分析,结果显示家族成员在不同组织中的表达存在差异,暗示了WOX家族的不同成员在功能上可能具有多样性。本研究对番茄WOX转录因子家族成员进行GO(Gene Ontology)注释和比较分析,结果表明该家族成员作为转录因子,可能在组织器官发育、细胞间通讯等过程中发挥作用。

水稻Trihelix转录因子家族全基因组分析及功能预测

Trihelix转录因子家族在植物生长发育以及响应逆境胁迫等方面发挥着重要作用,但目前基于水稻全基因组水平鉴定和分析该基因家族的研究尚未见相关报道。本文利用生物信息学方法在水稻基因组数据库中鉴定到Trihelix家族成员31个,序列聚类和功能结构域分析发现该家族均含有高度保守的、特征性的Trihelix结构域;根据亲缘关系远近和结构域特点,将其分为5个亚家族(Ⅰ~Ⅰ)。通过与拟南芥、二穗短炳草和高粱中Trihelix家族的聚类分析发现,这4个物种中Trihelix家族的分类相一致,但每个物种均含有不同亚家族的成员,表明该基因家族的分化早于物种的分化。基于MEME程序分析水稻Trihelix转录因子家族的保守基序与聚类分析结果具有较高的一致性。染色体区段复制分析表明,部分Trihelix家族成员在水稻以及水稻与其他物种之间存在种内和种间的染色体区段复制;生物芯片数据分析发现,Trihelix基因家族在水稻不同组织中、以及对6种不同植物激素的响应呈现多样化的表达谱。采用Rice FREND在线数据库分析发现,水稻Trihelix转录因子家族的20个成员与其他蛋白存在互作关系。本研究结果初步明确了水稻Trihelix转录因子家族的进化特点、染色体分布、染色体区段复制关系、组织表达、激素应答,以及该家族蛋白与其他蛋白质的互作情况,为进一步揭示Trihelix转录因子家族的分子进化规律和生物学功能奠定了基础。

玉米大斑病菌Homeobox转录因子家族全基因组鉴定及其表达规律分析

【目的】从全基因组水平上鉴定玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)Homeobox转录因子家族及其分布,阐明该家族的序列及进化特征,分析该家族基因在病菌不同生长发育时期的表达规律。【方法】利用生物信息学手段搜索玉米大斑病菌全基因组数据库,鉴定Homeobox转录因子家族;采用MEGA 5.0软件进行系统进化树分析;利用在线工具GSDS(gene structure display server)(http://gsds1.cbi.pku.edu.cn/index.php)绘制基因结构图;利用Clustal X 1.83软件分析Homeobox保守结构域(HOX保守结构域)的氨基酸序列特征;利用SOPMA(https://npsa-prabi.ibcp.fr/cgi-bin/npsa_automat.plpage=npsa_sopma.html)对Homeobox蛋白的二级结构进行在线预测;利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)技术分析Homeobox转录因子家族在病菌不同发育时期的表达模式。【结果】在玉米大斑病菌中鉴定了8个Homeobox转录因子家族成员(St HTF1-8),根据基因结构及系统进化特征将其分为4类;亚细胞定位预测分析表明,这8个蛋白全部定位在细胞核中;该家族成员均含有HOX保守结构域,其二级结构具有特征性的"螺旋-转角-螺旋"(helix-turn-helix)结构;利用q RT-PCR技术对该家族成员在菌丝、分生孢子形成、芽管形成、附着胞及侵入丝形成等5个时期的表达规律分析,发现不同基因在病菌不同发育时期具有不同的表达水平,其中St HTF1在菌丝发育、分生孢子及附着胞形成等3个时期的表达水平相对较高,St HTF3、St HTF4在分生孢子形成时期表达水平最高,St HTF6在芽管形成时期的表达水平最高,St HTF2、St HTF5、St HTF7和St HTF8在附着胞形成时期的表达水平均较高。【结论】玉米大斑病菌包括Homeobox转录因子家族包含8个成员,在进化上分为4大类,全部成员均分布在细胞核内,其编码蛋白质均含有保守的HOX结构域及"螺旋-转角-螺旋"空间结构;该基因家族成员在病菌不同发育时期呈现不同的表达规律。

普通烟草SBP转录因子家族的全基因组鉴定及其进化和表达分析

SBP转录因子家族作为植物特异性的转录因子具有重要的生物学功能,广泛参与花和果实发育等诸多生命过程。利用普通烟草(Nicotiana tabacum)TN90基因组数据,通过隐马尔科夫模型检索,SMART和Pfam分析,鉴定了普通烟草SBP转录因子家族成员;通过多序列比对鉴定并分析了普通烟草SBP结构域的结构特征;通过邻接法、极大似然法进行了系统发育分析;分别利用GSDS和MEME对SBP转录因子家族成员的基因结构和蛋白保守结构域进行了分析;利用普通烟草TN90转录组数据分析了SBP转录因子家族成员在不同组织和时期的表达情况,并对鉴定出的SBP转录因子家族成员进行了GO注释分析。结果表明,普通烟草基因组编码32个SBP转录因子家族成员,氨基酸序列长度差异较大;系统发育分析表明,所有的SBP转录因子家族成员可分为8个亚家族。转录组数据显示,SBP基因家族成员在不同组织和时期中表达迥异,但在花器官中均有较高的表达量。GO注释结果表明,该家族成员作为转录因子,在植物的生长发育、逆境响应等过程中发挥作用。本研究为烟草及其他植物中SBP转录因子家族基因的鉴定和功能研究提供了基础。

水稻Dof转录因子家族的鉴定与生物信息学分析

为了在全基因组水平上鉴定水稻Dof转录因子家族基本生物学特征,本研究对30个水稻Dof转录因子进行了聚类及功能结构域的分析。结合蛋白质氨基酸序列比对结果,明确了该家族所有基因均具有高度保守的Dof结构域;此外,对水稻、拟南芥、二穗短柄草和高粱中Dof家族同源基因的聚类分析表明该家族基因在植物中具有高度同源性。利用Me Me程序进一步分析了水稻Dof转录因子家族的基序特征,结果与聚类分析具有一致性;通过对染色体复制情况的研究,明确了部分Dof基因在水稻本身以及水稻与其他物种之间存在种内和种间的局部染色体复制;结合生物芯片数据,进一步研究了水稻Dof基因在不同组织中的表达,结果显示部分Dof基因在叶片或根、茎部位呈现高表达,部分Dof基因在生殖器官呈现高表达,推测这些Dof基因可能参与这些特定组织的发育。

辣木转录因子家族初步鉴定与分析

转录因子在转录水平上激活或抑制基因的表达,在植物生长发育、维持正常生理活动和响应内外部刺激等方面具有重要作用。随着辣木基因组组装的完成,本研究通过生物信息学的方法,对辣木中转录因子家族进行鉴定与初步分析,结果共筛选到1 502个转录因子,分属86个家族。同时以拟南芥为参照,鉴定了43个受正选择作用的转录因子,这些正选择基因涉及植物生长发育的各个时期,与植物抗病、环境胁迫密切相关。对辣木HSF蛋白研究表明大部分蛋白的Hsf结构域相对保守,与拟南芥HSF家族蛋白构建系统发育树,发现辣木Hsf基因的分类与进化在一定程度上具有相关性。研究结果将为辣木的生长发育及环境胁迫应答机制提供分子基础。

沙棘HrTCP转录因子家族鉴定及其干旱胁迫下的表达分析

TCP家族是植物特有的响应高盐、干旱等非生物胁迫的重要转录因子。该研究基于沙棘转录组数据,利用生物信息学与qRT-PCR对HrTCP转录因子家族进行鉴定,预测其家族成员的结构和功能,为解析TCP转录因子调控沙棘抵御干旱胁迫的作用机制奠定基础。结果表明:(1)获得了11个HrTCP转录因子成员,并命名为HrTCP2/4/7/8/11/13/15/17/18/19/20,编码氨基酸序列长度在218~590之间,蛋白质相对分子量为23.44~61.78 kD;亚细胞定位预测发现,除HrTCP13/17/18蛋白定位于细胞质,其余8个蛋白均定位于细胞核。(2)在干旱(15%PEG-6000)和高盐(200 mmol/L NaCl)胁迫后HrTCP4/7/19/20基因表达量呈不同程度上升趋势,其中HrTCP20表达量极显著高于对照,分别是对照的24倍与23倍。(3)外源激素脱落酸(0.1 mmol/L ABA)和茉莉酸甲酯(0.1 mmol/L MeJA)处理后,HrTCP7/19/20基因表达量也均呈上升趋势,其中,ABA诱导下HrTCP19基因表达量达到最高,是对照的16倍,而MeJA诱导下HrTCP20基因表达量上升最高,是对照的5倍。研究发现,HrTCPs转录因子家族成员可受干旱、高盐和激素诱导表达,进而调控沙棘对干旱胁迫的响应。

单叶蔷薇bZIP转录因子家族鉴定与表达分析

【目的】筛选单叶蔷薇bZIP转录因子家族的成员,并研究其结构特点、共线性以及在不同器官中的表达模式,为进一步揭示该家族在单叶蔷薇生长发育及抗逆响应中的作用奠定基础。【方法】以采自新疆的单叶蔷薇叶片为试验材料,采用生物信息学方法,对单叶蔷薇全基因组和转录组信息进行分析,包括理化性质、系统发育、基因结构、保守结构域、染色体位置、共线性和启动子分析,以及在根、茎、叶、花、果实中的表达模式。【结果】从单叶蔷薇全基因组中共鉴定出50个单叶蔷薇bZIP转录因子家族成员,其蛋白质长度为149~700个氨基酸,分子质量为17.14~75.47 ku,等电点4.42~10.72,其中49个成员位于细胞核上。根据拟南芥bZIP转录因子家族的分类,将单叶蔷薇bZIP转录因子家族分为12亚族(A-K和S亚族),其中包括1对串联重复和7对片段重复;单叶蔷薇bZIP多含有1~15个与非生物胁迫有关的顺式作用元件。单叶蔷薇bZIP转录因子家族基因在不同器官中均有表达,各成员的表达量存在差异,其中Rbe013649在花中特异性表达,Rbe006639、Rbe028637在根中特异性表达,Rbe004215、Rbe028400、Rbe002636、Rbe002635在果实中特异性表达,Rbe011331在叶片中特异性表达。【结论】单叶蔷薇bZIP转录因子家族基因可能广泛参与各器官生长发育,其中Rbe013649可能调控花青素的合成,Rbe006639可能在抗旱过程中起重要作用。

Sp样转录因子家族在神经系统发育与疾病中的研究进展

自从1983年Dynan等学者报道了第一个家族成员，特异性蛋白-1（ specificity protein-1，Sp1）至今，相继又有8个具有相似结构的成员（ Sp2～Sp9）被发现，共同组成了Sp样转录因子家族。 Sp样转录因子家族广泛参与从线虫到人类多种种属的包括细胞增殖、分化、凋亡，胚胎发育、肿瘤发生等多种生理病理过程，是一类成员多、功能广的转录调控因子。目前研究发现Sp1、Sp2、Sp3、Sp5以及Sp6广泛存在于多种组织与细胞中，而其他Sp家族成员也有其特定的表达模式，例如Sp4主要表达在脑、心脏、生殖系统；而Sp8主要表达在中枢神经系统和肢体。本篇主要从中枢神经系统神经发育以及某些神经系统疾病方面论述Sp样转录因子在中枢神经系统中的研究进展。

小麦MYB转录因子家族的生物信息学分析

为了探究MYB转录因子家族在小麦生长发育过程中的作用,利用小麦全基因组数据库和生物信息学软件对小麦中的MYB转录因子家族进行全基因组鉴定,分析了基因结构、顺式作用元件以及种内和种间的共线性.共鉴定出76个MYB转录因子,其中亲缘关系较近的MYB转录因子的基因结构和保守结构域基本一致.顺式作用元件分析结果表明,小麦中MYB转录因子家族包含多个顺式作用元件,如脱落酸、赤霉素、厌氧诱导、干旱诱导等相关元件,参与激素调控、逆境响应等生长发育过程.与大麦和二穗短柄草的种间共线性分析中,发现了28个在进化上更为保守的转录因子.种内的共线性分析发现53个基因呈现家族内共线性.

葡萄EIN3/EIL转录因子家族成员鉴定及表达特征分析

【目的】探究葡萄EIN3/EIL家族的进化特性及其在逆境胁迫及不同激素处理下的表达模式。【方法】通过Blast比对鉴定EIN3/EIL转录因子家族成员,对该家族进行生物信息学分析,利用qRT-PCR分析该转录因子家族成员在不同激素及逆境胁迫下的表达情况。【结果】EIN3/EIL家族主要分布在6号染色体上,定位在细胞核中,蛋白质二级结构以α-螺旋和不规则卷曲为主。对顺式作用元件分析发现,EIL基因的启动子序列中包含许多激素应答、胁迫响应、植物防御及与植物生长相关的元件。组织芯片数据显示,不同组织中EILs基因的表达量由低到高依次为根、叶、茎且VvEIL2基因在所有组织中高表达。qRT-PCR分析表明,逆境胁迫下,VvEILs基因在NaCl诱导下的表达量较高且根系中VvEIL1基因的表达量最高,是对照的18倍;激素处理下,EILs基因均被不同程度地诱导表达,且在250 mg·L^(-1)乙烯利处理下,VvEIL6基因的表达量极显著高于对照,是对照的93倍;随着处理浓度的增加,乙烯利诱导下VvEIL2和VvEIL5基因下调表达,乙烯抑制剂处理下上调表达。【结论】葡萄EIN3/EIL基因家族在非生物逆境胁迫应答过程中具有重要作用,VvEIL2和VvEIL5在乙烯信号通路中可能是负调控因子。

金针菇Zn_(2)Cys_(6)型锌指转录因子家族分析及其对蓝光的响应

利用已完成的金针菇(Flammulina filiformis)基因组数据,通过构建HMM模型、鉴定氨基酸序列保守结构域得到金针菇基因组中87个Zn_(2)Cys_(6)型锌指转录因子家族成员(命名为FfZCP01~FfZCP87)。通过分析锌簇结构域,将87个家族成员分为13个类型(A~M),并且发现不同类型的家族成员虽然具有相似的基序模式,但氨基酸保守程度不同;进化水平分析显示A~D、F类型内的成员间亲缘关系较近。选取8个FfZCP家族主要类型的典型基因进行实时荧光定量PCR,结果发现FfZCP09、FfZCP28、FfZCP32、FfZCP60、FfZCP62基因在蓝光照射下表达量显著下调,推测其可能以负调控方式参与金针菇对蓝光照射的响应过程,结果为进一步揭示蓝光对金针菇的作用机制提供参考。

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等分析。【结果】(1)从烟草基因组中鉴定出23个WOX转录因子家族成员编码基因,其中15个NtWOX基因定位到染色体上;(2)系统发育分析表明,普通烟草和拟南芥的WOX转录因子被分成了3个亚支和9个亚家族;(3)共线性分析发现若干普通烟草NtWOX基因存在于普通烟草与拟南芥基因组的共线性区段中;(4)复制事件分析表明串联重复或者全基因组重复事件在普通烟草WOX家族扩张中起重要作用;(5)保守基序分析表明同一亚家族内NtWOX成员的保守基序的组织形式高度相似;(6)表达分析表明普通烟草NtWOX基因表达具有组织特异性;(7)GO注释分析发现普通烟草NtWOX转录因子参与组织器官发育、细胞间通讯过程和胁迫响应等生物学过程。【结论】本研究在普通烟草中鉴定并系统分析了WOX转录因子家族成员,为其功能研究奠定基础。