記者6月16日從福建農(nóng)林大學(xué)獲悉,,由該校教授朱方捷領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)高通量技術(shù)解析了40個(gè)MYB家族轉(zhuǎn)錄因子的DNA序列特異性,,闡明了起源于共同祖先的轉(zhuǎn)錄因子在進(jìn)化中實(shí)現(xiàn)相互功能區(qū)分的新機(jī)制,,并鑒定出調(diào)控菌草纖維素合成的關(guān)鍵MYB因子,。
這一成果為解決高等動(dòng)植物研究中令人困惑已久的轉(zhuǎn)錄因子“特異性悖論”問(wèn)題提供了全新見(jiàn)解,,有望加快菌草在新能源與新材料領(lǐng)域的應(yīng)用,。相關(guān)成果近日發(fā)表在國(guó)際期刊《宏》與《國(guó)際分子科學(xué)》上。
據(jù)介紹,,轉(zhuǎn)錄因子是一類控制基因“開(kāi)關(guān)”的蛋白質(zhì),可識(shí)別,、結(jié)合特定的DNA序列,,讀取各基因附近的DNA“密碼”,并轉(zhuǎn)換成基因表達(dá)水平的調(diào)控信息,。
轉(zhuǎn)錄因子是決定細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)鍵,,也是細(xì)胞重編程、再生醫(yī)療、農(nóng)業(yè)育種的重要靶標(biāo),。
高等動(dòng)植物的基因組在進(jìn)化中經(jīng)歷了多次復(fù)制事件,,產(chǎn)生了大量來(lái)源于共同祖先、識(shí)別的DNA序列極為相似的轉(zhuǎn)錄因子,。但令人費(fèi)解的是,,這些轉(zhuǎn)錄因子所結(jié)合、調(diào)控的靶標(biāo)基因,,以及所行使的生理功能卻可能截然不同,,這一現(xiàn)象被稱為“特異性悖論”。
“我們的研究發(fā)現(xiàn),,雖然許多轉(zhuǎn)錄因子單體識(shí)別的DNA序列極其相似,,但形成同源二聚體后,則可識(shí)別各自獨(dú)特的DNA序列,。這種機(jī)制為解釋進(jìn)化史中起源于共同祖先,、高度相似的旁系同源轉(zhuǎn)錄因子如何逐步產(chǎn)生功能分化,進(jìn)而增加高等動(dòng)植物機(jī)體的復(fù)雜性與環(huán)境適應(yīng)性提供了新視角,?!敝旆浇菡f(shuō)。
福建農(nóng)林大學(xué)整合該校海峽聯(lián)合研究院和國(guó)家菌草工程技術(shù)研究中心兩大優(yōu)勢(shì)平臺(tái),,實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)科研與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的高效銜接,。
“本次研究的MYB家族轉(zhuǎn)錄因子是調(diào)控木質(zhì)纖維素合成的重要因子,決定著菌草的重要農(nóng)藝性狀與生產(chǎn)加工性能,,如作為生物質(zhì)材料的力學(xué)性能,、作為生物質(zhì)新能源的效能等。此次,,團(tuán)隊(duì)也鑒定到了調(diào)控菌草纖維素合成的關(guān)鍵MYB因子,。”朱方捷說(shuō),,這一成果將促進(jìn)菌草在新能源與新材料領(lǐng)域的應(yīng)用,。 (記者謝開(kāi)飛 通訊員林良輝)
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