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生物学家捕捉调控蛋白与其全基因组靶点之间短暂的相互作用

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-05-12 09:32  浏览次数:0
摘 要:纽约大学的生物学家捕捉到控制基因表达的转录因子蛋白质与基因组中的靶基因之间的高度短暂的相互作用,并表明这些典型的缺失相互
 纽约大学的生物学家捕捉到控制基因表达的转录因子蛋白质与基因组中的靶基因之间的高度短暂的相互作用,并表明这些典型的缺失相互作用具有重要的实际意义。在发表在《自然通讯》上的一项新研究中,研究人员开发了一种方法来捕捉NLP7的瞬时相互作用,NLP7是一种参与植物氮素使用的主转录因子,揭示了植物对氮的大部分反应是由这些短暂的调控相互作用控制的。
 
Gloria Coruzzi说:“我们捕获全基因组瞬时转录因子-靶点相互作用的方法可用于验证转录因子在农业或医学中任何感兴趣途径的动态相互作用,卡罗尔和米尔顿·佩特里,纽约大学生物系,基因组学和系统生物学中心教授,论文的资深作者。
 
调控蛋白和DNA之间的动态相互作用对于在细胞或外部环境变化的情况下触发基因的受控表达成为RNA具有重要意义。然而,转录因子与其全基因组靶点之间潜在的短暂相互作用被大量忽略,因为当前的生化方法要求转录因子与其DNA靶点之间稳定而非短暂的相互作用。
 
在自然通讯研究中,研究人员目睹了NLP7(植物中的一种主要转录因子,调节参与植物生长的氮吸收的基因)与其目标基因之间的这些难以捉摸的短暂相互作用。氮是植物发育的关键营养素,存在于土壤和肥料中。
 
研究人员捕捉到NLP7与全基因组目标之间的高度短暂的相互作用,甚至在NLP7核导入后的几分钟内通过生化检测方法也无法捕捉到。他们将NLP7与细菌的DNA甲基化酶融合,然后诱导其进入植物细胞的细胞核。在任何时候,NLP7都会在DNA上留下一个永久的甲基化标记。他们还表明,NLP7与其基因组中的靶基因之间的这种高度短暂的相互作用导致了新的和持续的基因转录到RNA中。
 
“我们发现,在整个植物中,50%以上由NLP7调控的基因涉及高度瞬时的转录因子-DNA相互作用,这种作用发生在分离的植物细胞中捕获的受控NLP7核导入的5分钟内。此外,短暂的NLP7结合激活了一个转录级联,调节了整个植物根系中超过50%的氮反应基因,”科鲁齐解释说。
 
鉴于植物中超过一半的对氮的基因反应是由与NLP7的短暂相互作用控制的,研究人员指出,这些难以捉摸的NLP7全基因组靶点的发现对提高氮的利用效率有意义,这将有利于农业和可持续发展。
 
 
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