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澳洲5号澳洲5號開獎查詢孟凡立教授在《The Plant Cell》發表研究成果

來(lai)源(yuan) : 發布(bu)日期: 2021-03-29點擊量:

3月(yue)25日(ri),植物學(xue)國際頂尖權威學(xue)術刊物《The Plant Cell》(5年平均影響因子10.144)在線(xian)發表了(le)澳洲5號開(kai)獎查詢孟凡立教授課題(ti)組的最(zui)新研究成(cheng)果(guo)——“Genomic Editing of Intronic Enhancers Unveils Their Role inFine-Tuning Tissue-Specific Gene Expression inArabidopsis thaliana”的(de)研究論文。該論文被ThePlant Cell 雜志選為亮(liang)點(dian)文章以(yi)In Brief Not-so-selfish-DNA? Intronic enhancers fine-tune spatio-temporalgene expression”為題(ti)目,進行了重(zhong)點推(tui)介。該研究在(zai)世界范圍內(nei)首次揭示了植(zhi)物(wu)內(nei)含子(zi)型(xing)增強子(zi)精確調控基因時空特(te)異性(xing)表達的分子(zi)機(ji)制,這是澳洲5号首次以第(di)一單位(wei)在(zai)The Plant Cell發(fa)表(biao)研(yan)究(jiu)論文,實現了(le)歷史性突(tu)破。孟凡立教授為第一作者(zhe),美國(guo)(guo)密歇根州立大學知名(ming)學者(zhe)和領軍科學家蔣繼明教授為通訊作者(zhe),博士(shi)生楊明宇和碩士(shi)生李洋參與工作。該項研(yan)究(jiu)工作得(de)到國(guo)(guo)家重點研(yan)究(jiu)發(fa)展規劃、黑龍江省(sheng)自(zi)然基金和澳洲5號(hao)ESI學科(ke)提升計劃的(de)資助。

據(ju)悉,增強(qiang)(qiang)子是調控(kong)(kong)基因(yin)(yin)表達(da)(da)重要順式作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)元件(jian)之(zhi)一(yi),可以(yi)增強(qiang)(qiang)目(mu)標(biao)基因(yin)(yin)的轉錄效率。增強(qiang)(qiang)子位(wei)于目(mu)標(biao)基因(yin)(yin)上(shang)游(you)(you)或者下游(you)(you),也(ye)可以(yi)位(wei)于基因(yin)(yin)內(nei)含子中(zhong)(zhong)。位(wei)于內(nei)含子中(zhong)(zhong)的增強(qiang)(qiang)子在(zai)哺乳動物(wu)的基因(yin)(yin)表達(da)(da)調控(kong)(kong)中(zhong)(zhong)起著重要作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)。相比(bi)之(zhi)下,內(nei)含子型(xing)增強(qiang)(qiang)子在(zai)植物(wu)中(zhong)(zhong)的功能在(zai)很大(da)程度上(shang)還未被探索。孟凡(fan)立(li)教(jiao)授在(zai)2014-2016年赴美國訪學期(qi)間,加入蔣繼明教(jiao)授實驗室(shi),基于DNase-Seq獲得的開放染色質區域(DNase I hypersensitive sitesDHSs)進行(xing)全基因(yin)組范圍內(nei)含子型增強子預測,在幼苗中鑒(jian)定出與(yu)806個(ge)基因相關的941個候選內含子型增強子,在花中鑒(jian)定(ding)出與1069個(ge)基因(yin)相關的1271個內含子(zi)型增強子(zi)。利用攜(xie)帶報告基因的轉基因擬(ni)南芥檢測系(xi)統證明71%候(hou)選內(nei)含子型增(zeng)(zeng)強子具有增(zeng)(zeng)強子功能(neng)。2016年回國(guo)后(hou),孟凡立(li)教授與蔣繼(ji)明教授合作(zuo)繼(ji)續開展內含(han)子型增(zeng)強子調控基因表達(da)的機理研究。利用CRISPR/Cas技術(shu)在擬南芥體內(nei)(nei)敲(qiao)除內(nei)(nei)含(han)子(zi)型(xing)增(zeng)強子(zi)。內(nei)(nei)含(han)子(zi)型(xing)增(zeng)強子(zi)敲(qiao)除后,同源(yuan)基(ji)因(yin)的表達并沒有(you)完全消(xiao)除且mRNA正常剪接,僅在擬南芥特(te)(te)異(yi)(yi)發育階段或特(te)(te)異(yi)(yi)組(zu)織(zhi)抑制同源基因表(biao)達,并(bing)對植物(wu)的(de)形態(tai)和發育產(chan)生明(ming)顯的(de)表(biao)型效應。利用酵母(mu)單雜交等蛋(dan)白-DNA互作(zuo)技術進(jin)一(yi)步證實內(nei)含(han)(han)子(zi)型增強子(zi)通過(guo)結合不(bu)同(tong)轉錄因子(zi)來調控(kong)同(tong)源基因時(shi)空特異性表達。該研究結果不(bu)僅在植物內(nei)首次揭(jie)示(shi)內(nei)含(han)(han)子(zi)型增強子(zi)的(de)分(fen)子(zi)調控(kong)機(ji)制,而且(qie)為增強子(zi)應用于作(zuo)物育種奠定理(li)論基礎。

孟凡立教授簡介: 博士生(sheng)導(dao)師,2004年碩(shuo)士研究生畢業留校任教,2010 年獲沈陽農業(ye)大(da)學有害生物(wu)與(yu)環境安(an)全專(zhuan)業(ye)農學博(bo)士(shi)學位。研(yan)究(jiu)方向為大(da)豆轉(zhuan)基(ji)因抗蟲育種及植(zhi)物(wu)增強(qiang)子挖掘及功(gong)能分析。先后承擔和(he)參與(yu)國家(jia)自然科學基(ji)金、國家(jia)重點研(yan)發計(ji)劃和(he)轉(zhuan)基(ji)因新品種培(pei)育重大(da)專(zhuan)項等科研(yan)項目。培(pei)養研(yan)究(jiu)生近20人,累計發表大豆抗蟲SCI文章11篇,2篇(pian)發在《Pest Management Science(農林科學一區Top),其(qi)中(zhong)1篇以封面文章發表。獲得國家發明專(zhuan)利授(shou)權3項(xiang),所培育的轉基因大豆品系于(yu)2021年獲得農業轉基因生(sheng)物安(an)全環境釋(shi)放審批3項。

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