甘蓝型油菜RPD3/HDA1基因家族鉴定及早熟相关基因挖掘

该研究运用生物信息学方法鉴定甘蓝型油菜RPD3/HDA1基因家族,检测了其在‘黔油早2号’和‘中双11’中的表达水平及2个品种在低温(4℃)和ABA胁迫下该家族基因的表达特征,以探讨RPD3/HDA1基因在甘蓝型油菜中的潜在功能,为早熟油菜抗逆性遗传改良提供理论基础和候选基因。结果表明:(1)在甘蓝型油菜全基因组中共鉴定到28个RPD3/HDA1基因,将其命名为BnHDA1~BnHDA28,聚类为4个亚家族,同一亚家族成员的基因结构较为相似;在该基因家族中共检测到16对复制基因,均为片段重复。(2)顺式作用元件预测统计中共发现675个元件与植物激素、环境胁迫和光响应有关。(3)qRT-PCR分析显示,RPD3/HDA1基因在‘黔油早2号’中的表达量均高于‘中双11’;低温胁迫下,‘黔油早2号’和‘中双11’中RPD3/HDA1基因呈差异表达,与‘中双11’相比,RPD3/HDA1基因在‘黔油早2号’中的下调幅度较大;ABA处理后,RPD3/HDA1基因在2个品种中表达模式不一致,‘黔油早2号’中大部分RPD3/HDA1基因表达量较‘中双11’下调幅度小。研究认为,RPD3/HDA1基因可能在油菜开花中发挥调节作用,而且可能通过激素信号通路和防御信号通路参与油菜的生长发育和防御反应的调节。

酵母组蛋白乙酰基转移酶GCN5和去乙酰化酶RPD3在大肠杆菌中的表达

以酵母基因组DNA为模板,通过PCR方法分别扩增出在5′端带有6xHis标签的gcn5和rpd3基因,将其克隆到pBV220质粒中,分别构建成表达质粒pBVgcn5和pBVrpd3,转化大肠杆菌(Escherichiacoli)并进行诱导表达。SDS PAGE显示,含重组质粒的菌株经热诱导后分别过量表达出约50kDa的蛋白。利用6xHis亲和层析纯化了这两种重组酶。对组蛋白乙酰基转移酶GCN5进行体外活性检测,证实其具有组蛋白乙酰基转移酶活性。本工作为通过体外实验研究乙酰化和去乙酰化修饰与基因转录调控的关系奠定了基础。

小麦RPD3/HDA1基因家族的全基因组鉴定及其对热胁迫的响应

RPD3/HDA1是组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDACs)家族中最大的亚族,已知的HDAC家族基因在拟南芥、水稻等植物的生长发育和非生物胁迫方面都发挥着重要作用,但小麦中对HDACs的研究却较少。为探究小麦中 RPD3/HDA1家族基因对热胁迫的响应,本试验利用生物信息学方法,从小麦全基因组中鉴定出36个小麦 RPD3/HDA1基因,并对其基因结构、进化关系、顺式作用元件和热胁迫下的表达模式进行分析。结果表明:除3A和4A外,其余小麦染色体均含有该家族基因,其基因结构中外显子和内含子的数目差异明显。该小麦家族基因在不同组织和不同逆境胁迫中存在差异表达, TaHDAC-Ⅱ-3a、 TaHDAC-Ⅱ-3b和 TaHDAC-Ⅱ-3d在叶片中的表达量明显高于其他组织, TaHDAC-Ⅰ-2d、 TaHDAC-Ⅰ-2a和 TaHDAC-Ⅰ-2b在热胁迫后表达量有明显上调。进一步研究发现,不同基因在同一生育时期的热胁迫下响应不同,同一基因在不同生育时期对热胁迫的响应也不同,并且相对于35℃而言,多数基因对42℃胁迫响应更显著。这些结果对寻找小麦 RPD3/HDA1家族候选耐热基因具有重要的参考价值。

I型组蛋白去乙酰化酶复合物结构生物学研究进展

I型组蛋白去乙酰化酶复合物是从酵母到人所有真核生物中都保守的依赖于锌离子的组蛋白修饰酶。酿酒酵母Rpd3S和裂殖酵母来源同系物Clr6S包含多个亚基,可以被甲基化修饰的组蛋白H3第36位赖氨酸招募到相关核小体位点,随后对组蛋白H3和H4上的乙酰化修饰位点进行去除,以防止隐匿转录的发生。文章总结了近期关于I型组蛋白去乙酰化酶复合物结构生物学及生化方面的研究进展,对I型组蛋白去乙酰化酶复合物识别核小体底物并对其乙酰化位点进行特异性去除的分子机制进行了讨论。

RPD3家族成员调控植物发育及环境应答的分子机制

赖氨酸乙酰化是翻译后修饰的主要类型之一,在调节基因表达和蛋白质功能中起关键作用。组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylases,HDACs)负责从组蛋白和非组蛋白的赖氨酸中去除乙酰基。RPD3家族是研究最广的HDACs,文中对拟南芥RPD3家族在多个生长发育过程中的调控机制进行了综述,为深入研究RPD3家族成员调控植物发育的机制提供参考,也为探索HDACs其他家族成员的功能提供较为清晰的研究思路。

Arabidopsis thaliana histone deacetylase1(AtHD1)is localized in euchromatic regions and demonstrates histone deacetylase activity in vitro

Arabidopsis thaliana 嘘一 deacetylase 1 (AtHD1 或 AtHDA19 ) ，酵母 RPD3 的一个相当或相同的事物，是在植物的许多生理、发展的过程的一个全球管理者。尽管有为在植物基因规定和开发的 AtHD1 的一个角色的基因证据， AtHD1 的生物化学、细胞的性质糟糕被理解。这里，我们在 vivo 报导 AtHD1 的细胞的本地化模式并且嘘在 vitro 的一项 deacetylase 活动。绿荧光灯的蛋白质(GFP ) 的短暂、稳定的表示在洋葱房间标注了 AtHD1 并且分别地，在转基因的 Arabidopsis 的根，种子和叶子表明 AtHD1 在 euchromatic 区域大概在原子核是局部性的并且从核排除。AtHD1 的本地化模式与涉及核形成和 transgenes 的 silencing 并且分别地重复了 DNA 元素的 AtHD2 和 AtHDA6 的那些不同。另外，一 hist 一 deacetylase 活动试金证明在细菌生产的 recombinant AtHD1 示威了一特定嘘在 vitro 的一项 deacetylase 活动。数据建议 AtHD1 是原子蛋白质并且拥有嘘为对植物生长和开发重要的全球 transcriptional 规定负责的一项 deacetylase 活动。