顺式作用元件

摘要： 【目的】SPL(SQUAMOSA promoter binding protein-like)是植物特有的转录因子,参与植物幼年期向成年期的转变、营养生长向生殖生长的转变、花发育、孢子发生、叶片和根发育、逆境响应等多个过程,在植物的生长发育过程中起着非常重要的作用。探究白桦中BpSPL6基因启动子区的顺式作用元件,以及该启动子在正常和胁迫条件下的表达模式,可为进一步研究BpSPL6基因的功能提供参考,也可为了解白桦的抗逆机制提供依据。【方法】以本实验室组培白桦的总DNA为模板,经PCR克隆了BpSPL6基因上游1703 bp的启动子序列,用PLACE和Plant CARE在线软件分析启动子区的顺式作用元件。构建BpSPL6基因启动子驱动GUS报告基因的植物表达载体并转化拟南芥,探究其组织表达特性和胁迫条件下的表达模式。【结果】PCR成功克隆了BpSPL6基因上游1703 bp的启动子序列,对启动子区的顺式作用元件预测发现除了含有核心启动元件TATA-box、CAAT-box外,还包括2种特异组织表达元件(根、花粉),10种激素响应元件(生长素、赤霉素、水杨酸、脱落酸),4种脱水响应元件等。对转基因拟南芥进行GUS染色结果表明,BpSPL6基因启动子驱动的GUS基因在转基因拟南芥中的表达具有时空特异性。在拟南芥的整个发育过程中,BpSPL6基因启动子驱动GUS基因在真叶叶片中表达,但是表达部位不同。随着叶片的生长,首先在叶片的顶端表达,随后扩展到叶片的叶脉并直至整个叶片,并且表达量逐渐升高。同时BpSPL6基因启动子驱动的GUS基因在拟南芥营养生长时期的根部都有表达。并且经氯化钠和甘露醇胁迫后其表达量降低。对比两种胁迫,受到氯化钠胁迫后GUS基因的表达量变化更大,说明对氯化钠胁迫的响应更加强烈。【结论】BpSPL6基因可能参与了植物的叶片、根发育以及对盐和干旱胁迫的响应。

摘要： Na^(+)/H^(+)逆向转运(Na^(+)/H^(+)exchange or antiporter, NHX)蛋白家族的氨基酸序列具有Na^(+)/H^(+)exchange蛋白结构域,在植物生长发育和非生物胁迫应答中发挥重要作用。为探究甜橙(Citrus sinensis)NHX基因家族的生物学特性,本研究从甜橙基因组中鉴定出6个NHX基因家族成员,并对其理化性质、基序组成、进化关系、表达谱等进行分析。结果显示,CsNHXs编码蛋白的长度为407~543个氨基酸,分子量为44.71~59.97 ku;所有CsNHXs非均匀地分布在5条染色体上,均具有保守的Na^(+)/H^(+)exchange结构域;蛋白质二级结构分析结果表明,甜橙NHX蛋白主要以α-螺旋和无规则卷曲为主。与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)的NHX蛋白一起构建的系统进化树聚类为3个亚群,甜橙NHX蛋白分布在Endo和Vac亚群中。顺式作用元件预测分析结果表明,CsNHXs启动子区域包含多个植物的生长发育响应元件、激素响应元件和逆境响应元件。转录组数据分析结果表明,CsNHXs在甜橙不同组织中的表达存在差异性,总体上分为特异性表达和普遍性表达。本研究系统分析了甜橙NHX基因家族,为进一步阐明甜橙NHX基因家族的功能提供了理论依据。

摘要： 不良的非生物逆境胁迫会制约植物生长发育,导致作物减产和质量受损。植物诱导型启动子在胁迫因子刺激下响应胁迫信号而激发调控机制和激活抗逆基因的表达,导致代谢组分和生理生化等指标发生变化,从而提高植株的抗逆能力。分析了诱导型启动子的种类和功能,介绍了响应非生物逆境胁迫的顺式作用元件及反式作用因子,以期为进一步研究植物诱导型启动子的功能奠定基础。

摘要： 以茉莉(Jasminum sambac)的花苞为材料,采用染色体步移技术,分离出JsTPS基因的5’端调控序列,对该启动子序列进行顺式作用元件预测。根据茉莉花TPS基因启动子的顺式作用元件分布,扩增出5个不同片段长度的启动子,分别命名为JsTPS-1(494 bp)、JsTPS-2(689 bp)、JsTPS-3(1016 bp)、JsTPS-4(1466 bp)和JsTPS-5(2040 bp),应用GATEWAY技术,构建5个不同长度融合GUS基因的植物表达载体,用农杆菌GV3101侵染烟草叶片,对转化后的烟草叶片进行GUS染色。检测不同片段长度启动子活性,找出该启动子的关键活性区域,对其功能进行初步分析,序列分析结果表明:克隆得到的JsTPS启动子序列长度为2040bp,该序列包含TATA-box、G-box、CAAT-box等启动子核心元件、光响应元件(ACE、ATCT-motif、Box 4、3-AF1 binding site、G-Box、Sp1和GT1-motif)和激素响应元件[茉莉酸甲酯响应元件(TGACG-motif、CGTCA-motif)、ABRE脱落酸响应元件、生长素响应元件(TGA-box、TGA-element)、水杨酸响应元件(TCA-element)、赤霉素响应元件(GARE-motif)]等,说明该基因的表达可能受到光照、激素(ABA、生长素、茉莉酸、茉莉酸甲酯和水杨酸)的诱导。GUS染色结果表明:其JsTPS-1启动子几乎不染色,JsTPS-2染色相对较弱,而JsTPS-3的染色程度高于JsTPS-4、JsTPS-5,且是5个不同缺失片段中染色最深的片段;GUS酶活性检测结果显示,不同缺失片段长度酶活性与染色结果一致,JsTPS-1的GUS酶活性最低,随着启动子片段加长,GUS酶活性增强,在片段长度为JsTPS-3时酶活性最强,在JsTPS-4、JsTPS-5片段长度,GUS酶活下降。JsTPS启动子至少包括–788~0 bp这段区域才能驱动JsTPS起始转录,相比较其他片段,发现在–1016~0 bp区域时启动子的活性表现最强。推测可能在–1016~–689 bp中含有水杨酸响应(TCA-element)、光响应(3-AF1 binding site)等元件增强启动子的活性,而在–1466~–1016bp中含有赤霉素负调控响应元件减弱JsTPS启动子的活性。本研究为进一步开展调控茉莉花香气释放研究提供理论基础。

摘要： LMI1基因是叶片锯齿状结构发育调控的关键基因。为了研究棉花鸡脚叶发育的机理,通过PCR扩增技术从A基因组棉花亚洲棉石溪亚1号中克隆出GaLMI1-like基因及其启动子序列,大小分别为681,1439 bp。结构域分析发现,GaLMI1-like蛋白含有与陆地棉中同源基因一样的homeobox结构域,进一步构建了GaLMI1-like基因过表达载体p6MYC-GaLMI1-like,转化拟南芥后验证了GaLMI1-like基因具有调控叶片缺刻表型发育的功能。对启动子序列进行顺式作用元件分析,发现其除了具有CACA-box和TATA-box等基本作用元件外,还具有光响应及根、茎和叶肉特异性表达相关元件。构建了GaLMI1-like启动子的GUS融合表达载体并转化拟南芥,GUS染色结果显示,该启动子能够驱动GUS基因在根中柱、茎和叶片中表达,其中在叶片中染色较深。上述结果表明,GaLMI1-like基因具有调控缺刻叶形成的功能,且此调控棉花叶形发育的功能是通过GaLMI1-like启动子调控其在叶片中强表达实现的。

摘要： 为探究大豆GmPP2C89基因在植物非生物胁迫响应和适应过程中的功能,利用转录组数据和荧光定量PCR方法检测GmPP2C89基因在NaCl、PEG和甘露醇处理下的表达模式;接着分析GmPP2C89基因启动子上响应非生物胁迫的顺式作用元件,并根据元件的分布克隆不同长度的启动子构建融合GUS载体,获得对应的转基因拟南芥,通过GUS染色分析启动子对NaCl、PEG和甘露醇处理的响应。构建GmPP2C89基因过表达的转基因拟南芥,在正常条件和NaCl处理条件下测定根长、叶片MDA含量和电解质渗透率以及盐胁迫相关基因(SOD、POD、CAT、RD26、RD29A和RD29B)的表达水平。结果显示,NaCl、PEG和甘露醇处理均导致大豆GmPP2C89基因表达水平显著上调;在其启动子区含有较多ABRE、DRE、G-box、MBS、MYB、MYC和TC-rich repeats等参与非生物胁迫响应的顺式作用元件,并且该启动子对NaCl处理具有更强的响应。此外,在盐处理条件下,转基因拟南芥GmPP2C89-OX根长显著大于WT,而MDA含量和电解质渗透率显著低于WT,耐盐性明显增强;抗氧化酶基因(SOD和POD)和ABA途径关键基因RD29B在GmPP2C89-OX中的表达水平显著高于WT。结果表明,大豆GmPP2C89基因受NaCl、PEG和甘露醇诱导表达上调,GmPP2C89过表达可通过激活抗氧化途径和ABA途径增强转基因拟南芥的耐盐性。

摘要： SWEET(sugar will eventually be exported transporter)家族是一种新型的糖转运体,该家族基因在碳水化合物运输、发育、环境适应性和寄主-病原相互作用等多个过程中发挥着重要作用.为更好地了解南瓜发育的分子机理,该研究基于已知的南瓜基因组数据库,利用生物信息学方法对中国南瓜SWEET基因(CmSWEET)的系统发育树、基因结构、跨膜结构、保守基序、启动子预测、共线性预测和基因复制等进行综合分析.结果表明:共鉴定到21个CmSWEET基因,通过系统发育分析将21个CmSWEET基因分为4个亚族(I,II,III和IV),分别包含3、5、10和3个基因.此外,通过基因结构、跨膜结构域和保守基序发现CmSWEET在进化过程中是非常保守的.染色体定位结果显示,CmSWEET基因不均匀地分布在21条中国南瓜染色体中的13条染色体上,且在染色体Cm00、Cm01、Cm03、Cm05、Cm07、Cm09、Cm19和Cm20上不存在.启动子顺式作用元件分析显示,CmSWEET基因与植物激素(脱落酸、茉莉酸甲酯、水杨酸和生长素)响应有关,也可能参与各种环境胁迫的响应.从系统进化发育树和基因共线性方面揭示了CmSWEET基因与印度南瓜SWEET(CmaSWEET)之间的进化关系.该研究在全基因组水平上系统地鉴定了中国南瓜中SWEET基因家族,为进一步了解中国南瓜和其他葫芦科作物SWEET基因提供了基础,也为进一步的功能分析提供了重要的候选基因.

摘要： 筛选和鉴定ThWRKY4能够特异性结合的顺式作用元件,并研究其对下游基因的表达调控,为了解WRKY转录因子调控基因表达的作用机制奠定基础.利用酵母反式单杂交、酵母单杂交、烟草瞬时转化和染色体免疫共沉淀技术分析ThWRKY4蛋白对ARR1AT元件的结合特性及对基因的表达调控情况.结果 表明,ThWRKY4能够结合一个新的顺式作用元件ARR1 AT(AATCG);ThWRKY4能够特异性结合ARR1AT元件,而不能结合ARR1AT的突变元件AM1-AM5(CCTCG、AACCG、AATAG、AATCA、CCCAA);ThWRKY4能够特异性结合含有ARR1AT元件的启动子片段而驱动报告基因的表达,而未能结合缺失ARR1AT元件的启动子片段.ThWRKY4能够于植体内结合ARR1AT元件调控下游基因的表达.

摘要： 谷氨酰胺合成酶是小麦氮同化关键酶,分为胞液型和质体型(TaGS2)两类,其中胞液型TaGS又分为TaGS1、TaGSr和TaGSe.为了研究异源六倍体小麦A、B、D染色体组TaGS同工酶表达差异及调控机制,本项目利用三代测序技术测定了TaGS同工酶基因转录水平,依据中国春基因组序列克隆了豫麦49的12个TaGS同工酶启动子,并对其序列进行了分析.结果表明,TaGS1主要由6B染色体基因转录,TaGSe和TaGSr主要由4D染色体基因转录,TaGS2主要由2D染色体基因转录,不同TaGS同工酶转录起始位点距起始密码子ATG的距离不同.启动子元件分析显示,6B染色体上的TaGS1启动子有较多W-box、AC-I、ABRE、as-1和茉莉酸甲酯等响应元件,4D染色体上的TaGSe启动子有较多胁迫响应转录因子(MYB、MBS、LTR等)结合元件和植物生长素响应元件,4D染色体上的TaGSr启动子有较多WRE3等转录因子结合元件,2D染色体上的TaGS2启动子有较多A-box、WRE3、ARE及AT富集区.不同TaGS同工酶启动子顺式元件种类、数目及排列顺序均不同,为进一步研究GS同工酶调控机制奠定了基础.

摘要： 为了探究MYB转录因子家族在小麦生长发育过程中的作用,利用小麦全基因组数据库和生物信息学软件对小麦中的MYB转录因子家族进行全基因组鉴定,分析了基因结构、顺式作用元件以及种内和种间的共线性.共鉴定出76个MYB转录因子,其中亲缘关系较近的MYB转录因子的基因结构和保守结构域基本一致.顺式作用元件分析结果表明,小麦中MYB转录因子家族包含多个顺式作用元件,如脱落酸、赤霉素、厌氧诱导、干旱诱导等相关元件,参与激素调控、逆境响应等生长发育过程.与大麦和二穗短柄草的种间共线性分析中,发现了28个在进化上更为保守的转录因子.种内的共线性分析发现53个基因呈现家族内共线性.

摘要： 本课题组业已报道了两种家蚕孵化酶基因,BmHE和BmHEⅡ,两者都参与了家蚕孵化过程.BmHEⅡ基因转录本相对表达量随着胚胎发育而上升并在孵化时达到顶峰,随后逐渐下降,其表达时相与孵化进程相一致.而在幼虫期两者表达具有组织特异性,BmHE与BmHEⅡ分别在中肠和精巢组织表达,推测具有消化功能和参与精子发生相关功能.本文利用Transfac分析软件预测两种家蚕孵化酶基因BmHE和BmHEⅡ的启动子序列中可能包含的顺式作用元件,采用抽提缓冲液分别抽提家蚕中肠核蛋白、精巢核蛋白,标记BmHE和BmHEⅡ启动子上特异性顺式作用元件进行凝胶迁移阻滞分析.家蚕BmHE启动子分析含有Oct-1、CRE-BP1、delta fa等特异元件,BmHEⅡ启动子分析含有TBP、HNF-4alpha1、Hb等特异元件;抽提获得理想的中肠核蛋白和精巢核蛋白,中肠核蛋白可以与预测的Oct-1、CRE-BP1元件序列特异地结合,精巢核蛋白可以与预测的TBP、HNF-4alpha1元件序列特异地结合.该结果暗示家蚕孵化酶基因在幼虫期转录特性可能与Oct-1、CRE-BP1、TBP、HNF-4alpha1元件相关,这为进一步阐明家蚕孵化酶基因转录调控提供基础信息.

摘要： 目的：分离犬MC2R基因cDNA 5'末端,分析其启动区域特点.方法 采用了RNA连接酶介导的RACE(RLM-RACE)技术分离了犬MC2R基因和局部序列比对工具(Basic Local Alignment Search Tool,BLAST)对CDS区进行了初步验证.结果 新分离了犬MC2R cDNA 的5'末端,并对其启动区序列作了初步分析.序列分析显示,该基因至少由两个外显子(exon1和exon2)组成,exon1和exon2的一部分编码5'非翻译区(5'-UTR),exon2其余的部分编码整个编码区.结论 克隆了犬MC2R基因的5'末端,在其启动区发现了inr、SF-1、SP1、CRE、PPRE、AP-1等多个顺式作用元件,为犬MC2R表达调控研究奠定基础.

摘要： 本文应用PCR介导的5'端缺失突变和取代突变的方法,同时通过在烟草中GUS报告基因的瞬时表达,探讨PDF1.2启动子中应答JAS信号的必需作用元件.

摘要： 顺式作用调节元件被鉴定并工程化为调节元件(例如，启动子、5’UTR、内含子或3’UTR)内的调控元件。接下来，测定嵌合顺式作用调节元件和启动子以确定该顺式作用调节元件是否可以增强可操作地连接到该嵌合顺式作用调节元件和启动子的下游编码序列的表达。公开了新颖的顺式作用调节元件，其被鉴定为增强下游编码序列的表达。

摘要： 本发明属于分子生物学技术领域，具体涉及几丁质特异诱导表达启动子Ptchi2的序列、顺式作用元件的序列“ACTTGTTCA”及其应用。从棘孢木霉TD3104(CGMCC No.13161)中克隆得到内切几丁质酶基因Tachi2的启动子Ptchi2，其核苷酸序列如SEQ ID No:1所示，该启动子包括启动子核心序列和响应几丁质诱导的顺式作用元件；具有被几丁质特异诱导、不受葡萄糖抑制的特性。本发明利用启动子Ptchi2构建不同的重组载体或重组菌或表达盒，分析了Ptchi2的启动子活性，利用缺失突变研究了启动子核心序列和响应几丁质诱导的顺式作用元件，为其在真菌和植物基因的表达调控、植物抗病、虫基因工程中的应用提供理论依据。

摘要： 本发明涉及植物基因工程技术领域，提供了两个受玉米纹枯病菌诱导的顺式作用元件及其应用，这两个元件来源于纹枯病抗病相关基因GRMZM2G315431上游的启动子序列，具体应用时将绿色荧光蛋白基因和这两个元件的顺式串联重复融合后得到重组DNA，转化水稻得到新的转基因植物。在转基因水稻中绿色荧光蛋白基因的表达受纹枯病菌侵染的调控；这样就可以利用本发明顺式作用元件构建植物表达载体，用于通过植物基因工程技术改善植物对纹枯病的抗性。

摘要： 本发明属于植物基因工程技术领域。具体涉及筛选水稻组织特异表达顺式作用元件及其侧翼序列的方法。根据水稻全生育期表达谱芯片数据库中的信息，将所有组织特异表达基因按照表达模式分类。根据植物顺式作用元件数据库中的信息，对水稻不同组织特异表达基因的启动子区域进行顺式作用元件扫描及统计，选出在绿色组织特异表达基因的启动子区域中高频出现的顺式元件作为绿色组织特异表达相关的候选元件。对其中一个候选元件GEAT的侧翼序列做了生物信息学预测，并将该元件和侧翼序列的组合与‑46Minimal 35S启动子融合以驱动GUS基因表达进行功能鉴定。GUS分析显示，其与绿色组织特异表达相关。通过侧翼序列定点突变试验，找到了对维持GEAT的功能起关键作用的碱基。

摘要： 本发明公开了活细胞水平上改变基因启动子内特定顺式作用元件甲基化修饰水平的方法。所述的方法包括以下步骤：(1)构建目的基因野生型启动子荧光素酶载体；(2)构建带有特定限制性内切酶位点的目的基因突变型启动子荧光素酶载体；(3)获得目的基因启动子区仅特定顺式作用元件高甲基化(>90％)的环形pGL3质粒。将所得环形质粒直接转染U251细胞，利用荧光素酶报告系统分析各顺式作用元件甲基化修饰改变对基因启动子活性的影响。通过特定序列甲基化再环形质粒法，实现了活细胞内目的基因启动子上特定顺式作用元件甲基化修饰水平的改变，以此方法可深入探讨同一启动子内不同顺式作用元件甲基化修饰水平变化对基因转录活性的影响。

摘要： 本发明提供了一种人BACE1基因转录启动子及其核心启动区域和顺式作用元件。本发明首次确定了决定人BACE1基因高水平转录的最小启动子区域和决定基础转录的核心启动子区域，并确定了具有增强基因转录的两个顺式作用元件，揭示了对于BACE1基因的转录起着关键作用的BACE1基因启动子核心区域的结构，更加深入的理解了BACE1基因的转录调控机制和基于上述发现的干扰BACE1基因的转录和表达。并为预防、诊断、治疗AD及其它疾病提供了有效的作用靶点。

摘要： 本发明属于分子生物学技术领域，具体涉及几丁质特异诱导表达启动子Ptchi2的序列、顺式作用元件的序列“ACTTGTTCA”及其应用。从棘孢木霉TD3104(CGMCC No.13161)中克隆得到内切几丁质酶基因Tachi2的启动子Ptchi2，其核苷酸序列如SEQ ID No:1所示，该启动子包括启动子核心序列和响应几丁质诱导的顺式作用元件；具有被几丁质特异诱导、不受葡萄糖抑制的特性。本发明利用启动子Ptchi2构建不同的重组载体或重组菌或表达盒，分析了Ptchi2的启动子活性，利用缺失突变研究了启动子核心序列和响应几丁质诱导的顺式作用元件，为其在真菌和植物基因的表达调控、植物抗病、虫基因工程中的应用提供理论依据。

摘要： 本发明属于植物基因工程技术领域，公开了一种响应非生物胁迫的顺式作用元件及其鉴定方法和应用，顺式作用元件的核苷酸序列为“AGCCT”，并提供了含有权利要求1所述的顺式作用元件的植物报告载体。本发明所述顺式作用元件的启动子片段能够被富集，且在盐和渗透胁迫条件下的富集程度加强。可见所述新顺式作用元件参与白桦非生物胁迫应答，可用于白桦抗逆性改良。

摘要： 本发明公开了一种小麦TaDEP1基因转录增强顺式作用元件的鉴定及其分子标记和应用，本发明提供了如SEQ ID No.2所示的小麦TaDEP1基因转录增强顺式作用元件，以及用于鉴定TaDEP1基因转录水平的分子标记，用于特异性PCR扩增该标记的引物序列如SEQ ID No.5‑6所示。利用该转录增强元件能够提高小麦基因转录水平，可用于基因工程遗传改良目的基因转录水平；利用该标记能够方便、快速、准确地鉴定小麦TaDEP1基因转录水平，可用于分子标记辅助育种。

摘要： 本发明属于植物基因工程技术领域。具体涉及筛选水稻组织特异表达顺式作用元件及其侧翼序列的方法。根据水稻全生育期表达谱芯片数据库中的信息，将所有组织特异表达基因按照表达模式分类。根据植物顺式作用元件数据库中的信息，对水稻不同组织特异表达基因的启动子区域进行顺式作用元件扫描及统计，选出在绿色组织特异表达基因的启动子区域中高频出现的顺式元件作为绿色组织特异表达相关的候选元件。对其中一个候选元件GEAT的侧翼序列做了生物信息学预测，并将该元件和侧翼序列的组合与-46Minimal 35S启动子融合以驱动GUS基因表达进行功能鉴定。GUS分析显示，其与绿色组织特异表达相关。通过侧翼序列定点突变试验，找到了对维持GEAT的功能起关键作用的碱基。