擬南芥一具亮氨酸拉鏈的轉(zhuǎn)錄因子的功能研究與表達(dá)分析.pdf

1、轉(zhuǎn)錄因子(Transcription factor，TF)又稱反式作用因子，是一群能與真核基因啟動(dòng)子區(qū)域中的順式作用元件發(fā)生特異性結(jié)合，從而保證目的基因以特定的強(qiáng)度、在特定的時(shí)間與空間表達(dá)的蛋白質(zhì)分子。當(dāng)植物感受外界干旱、高鹽、激素、病害時(shí)，通過一系列信號(hào)傳遞，激發(fā)轉(zhuǎn)錄因子，轉(zhuǎn)錄因子與相應(yīng)的順式作用元件結(jié)合后，激活RNA聚合酶Ⅱ轉(zhuǎn)錄復(fù)合物，從而啟動(dòng)特定基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)，最后通過基因產(chǎn)物的作用對(duì)內(nèi)、外界信號(hào)做出的調(diào)節(jié)反應(yīng)Ⅲ。植物許多基因的表

2、達(dá)都是由特定的轉(zhuǎn)錄因子與特定的順式作用元件相互作用調(diào)控的。 轉(zhuǎn)錄因子根據(jù)表達(dá)的特點(diǎn)可以分為兩種，一種是組成型轉(zhuǎn)錄因子，無論在逆境還是正常狀況下基因都表達(dá)。組成型轉(zhuǎn)錄因子的基因表達(dá)不受外界影響，但在無逆境時(shí)蛋白成惰性狀態(tài)或活性很低，逆境狀態(tài)下其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變或?qū)⑵淞姿峄?，激發(fā)其下游靶基因啟動(dòng)子核心序列的結(jié)合活性，下游基因才能表達(dá)。另一種是誘導(dǎo)型轉(zhuǎn)錄因子，只有在逆境下基因才會(huì)表達(dá)，絕大部分的轉(zhuǎn)錄因子都是這種自身的反饋調(diào)節(jié)。誘導(dǎo)型轉(zhuǎn)

3、錄因子是逆境誘導(dǎo)其表達(dá)，然后進(jìn)一步啟動(dòng)其下游功能基因的表達(dá)。但是，細(xì)胞如何感知外界逆境信號(hào)，如何進(jìn)一步將逆境信號(hào)傳導(dǎo)給轉(zhuǎn)錄因子，轉(zhuǎn)錄因子如何調(diào)控其下游靶基因，目前仍然缺乏足夠的信息和證據(jù)來描述一個(gè)相對(duì)完整和清晰的植物轉(zhuǎn)錄因子應(yīng)答脅迫的信號(hào)系統(tǒng)。 bZIP家族的轉(zhuǎn)錄因子是與植物逆境抗性相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子家族。植物堿性亮氨酸拉鏈(bZIP)蛋白是一類重要的植物轉(zhuǎn)錄因子，bZIP類轉(zhuǎn)錄因子識(shí)別核心序列ACGT的順式作用元件為CACGTG(

4、G 盒)、CACGTC(C 盒)、TACGTA(A 盒)等，一些受ABA誘導(dǎo)的基因的啟動(dòng)子區(qū)都含有這些元件[3]。其中G盒元件普遍存在于受ABA，生長(zhǎng)素，茉莉酸，水楊酸誘導(dǎo)的基因中，例如在擬南芥bZIP家族中，G盒結(jié)合因子(GBF1、GBF2和GBF3)有相似的ABA豐富區(qū)，使它們有相似的功能，而且三個(gè)bZIP蛋白之間還能形成異二聚體，異二聚體的多樣性為GBF蛋白功能多樣性提供了基礎(chǔ)[4]。 酵母中發(fā)現(xiàn)了bZIP家族的轉(zhuǎn)錄因子與

5、酵母的抗氧化性相關(guān)，植物中的轉(zhuǎn)錄因子at3g51960與酵母中的這一轉(zhuǎn)錄因子在空間結(jié)構(gòu)上有很高的同源性，為了驗(yàn)證它在體內(nèi)的功能，本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了過量表達(dá)載體和沉默載體，利用花浸染法把農(nóng)桿菌攜帶的雙元表達(dá)載體，pCAMBTA3301：at3g51960，pCAMBTA3301：at3g51960Promoter和IpCAMBTA3301：at3g51960-GFP及pCAMBTA3301：at3g51960 eDNA轉(zhuǎn)入擬南芥，通過多次篩選已