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影响植物氮素利用效率的调控基因的时间逻辑

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-05-12 09:34  浏览次数:0
摘 要:一个由生物学家和计算机科学家组成的团队采用了一种基于时间的机器学习方法,从全基因组的表达数据推断出植物中氮信号的时间逻辑
 一个由生物学家和计算机科学家组成的团队采用了一种基于时间的机器学习方法,从全基因组的表达数据推断出植物中氮信号的时间逻辑。这项工作有可能提供新的方法,用较少的氮肥监测和促进作物生长,这将有益于人类营养和环境。
 
这项研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上,其核心是基因调控网络(GRN),该网络确定哪些转录因子用于调控对氮作出反应所需的基因,氮是植物发育和人类营养所必需的营养素。
 
Gloria Coruzzi解释说:“通过构建这些基于氮处理的动态基因反应的调控网络,我们可以看到,随着时间的推移,氮的摄入及其转化为氨基酸所必需的遗传过程,这些氨基酸用于合成所有含氮化合物,包括DNA、蛋白质和叶绿素。”,他是纽约大学生物系和基因组学与系统生物学中心的教授,也是该论文的资深作者有了这些新的见解,我们现在可以展望提高粮食生产效率和丰富可持续农业措施的途径,减少氮输入,这将有利于环境。”
 
这项研究还包括普渡大学、伊利诺伊大学香槟分校、冷泉港实验室和法国国家农业研究所的研究人员。
 
这项研究利用了GRNs的第四个和大部分未被探索的维度,旨在更好地阐明与氮遗传反应相关的转录因子(TFs)。具体来说,了解转录因子在不同时间点的功能,可以让科学家瞄准早期应答者,并对整个基因调控网络的时间操作做出预测。
 
这种基于时间的GRN现在提供了丰富的调控知识,为155个转录因子如何调控氮反应及其对植物核心生命过程(如昼夜节律、光合作用和RNA代谢等)的影响提供了可验证的假设。
 
 
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