本科毕业设计(论文)文献综述

燕 山 大 学

本科毕业设计（论文）文献综述

课题名称： 工程菌重组蛋白

的诱导与表达 学院（系）： 里仁学院 年级专业： 11级生物化工 学生姓名： 李佳雨 指导教师：崔素娟 朱瑞艳 完成日期： 2015.3.20

一、课题国内外现状

转录因子是一类能够与启动子区域顺式作用元件特异性结合的蛋白质，是一大类转录调控因子，也是植物中最大的基因家族之一。转录因子可以调节众多下游基因的表达，对植物的生长发育、形态建成、激素调节，以及抵抗多种生物和非生物胁迫具有重要作用[1, 11]。转录因子在植物应答生物和非生物胁迫中起着重要作用。在胁迫环境下, 植物中特定的转录因子与抗逆基因上游的顺式作用元件结合，从而特异性地调控该基因在植物体内的表达，提高植物对环境胁迫的适应能力。[2-3, 12]转录因子序列和结构的多样性决定了其功能的多样性,并且其自身活性还受到核定位及寡聚化的影响。植物转录因子通过其与功能域DNA及其它蛋白或转录因子间的相互作用, 激活或抑制诱导型基因的表达。[4]植物的MADS_box 转录因子的功能包括两个方面:其一是,决定花分生组织的特性;其二是,决定花器官的特性.[3, 15]

INO表达被限制在初期和发展中拟南芥胚珠的外珠被的背面细胞层中。以前定义的INO启动子的使用缺失分析（P-INO），对至少三个有助于内源INO表达模式的独特的区域进行了鉴定。一个这样的积极元件，定义为POS9，其包括至少三个不同的下游元件，当四个或更多个拷贝被结合使用异源最小启动子时，发现以包括足够的信息以重复的INO表达模式。虽然已知的调控INO，包括INO，SUPERMAN，BELL1和AINTEGUMENTA，在酵母单杂交实验中没有检测到与POS9相互作用，但是专门与POS9交互的两组蛋白质已经在单杂交文库中筛选鉴定。一组的成员包括C2H2锌指结构。第二组的成员包含一种新型，保守的DNA结合区，以该区域的特征保守区域为基础，该蛋白被命名为BASIC PENTACYSTEINE（BPC）。该BPC蛋白被核定位并特异性结合在体外位于POS9 GA二核苷酸重复序列。BPCs和大量的GA广泛的表达模式在拟南芥基因组中有重复的潜在靶序列，表明BPC蛋白可能影响参与多种植物生长过程的基因的表达。Meister, R.J., Williams, L.A., Monfared, M.M., Gallagher, T.L., Kraft, E.A., Nelson, C.G. and Gasser, C.S. (2004) Definition and interactions of a positive regulatory element

of the Arabidopsis INNER NO OUTER promoter region. Plant J. 37, 426–438.

转录调控在植物激素信号中心作用。在转录调控的核心是转录调控因子，进化上保守的，多亚基复合物，用作基因特异性转录因子和RNA聚合酶的机械调节转录之间的桥梁。拟南芥转录调控因子MED25亚单位调节范围广通过与特异性转录因子相互作用选择性信号通路。The Arabidopsis mediator subunit MED25 differentially regulates jasmonate and abscisic acid signaling through interacting with the MYC2 and ABI5 transcription factors. Chen R1, Jiang H, Li L, Zhai Q. Plant Cell. 2012, 24(7):2898-916.

MED25（介体复合亚基25）是一种蛋白质编码基因。与MED25相关的疾病包括进行性神经性腓骨肌萎缩症类型2B2和腓骨肌萎缩病变类型2B2。

二、研究主要成果

我们的基因分析表明中BPC基因在拟南芥高度冗余。基于系统发育分析7种拟南芥BPC蛋白被分为三组（Dereeper, A.V.G, Blanc, G, Audic, S. et al. (2008) Phylogeny. fr: robust phylogenetic analysis for the non-specialist. Nucleic Acids Res. 36, 465–469.） BPC1，BPC2和BPC3被指定为I类，和BPC4，BPC5和BPC6被指定为II类。在BPC5一个框内终止密码子表示，该基因是不可能产生活性蛋白。 BPC7是III类的唯一成员。我们发现在多个BPC基因突变导致营养和生殖发育多效性。

在BASIC PENTACYSTEINE（BCP）家庭是GAGA的特点很差工厂转录因子家族约束力蛋白质。在拟南芥中，有七个成员（BPC1-7）被广泛表达，并且它们可以潜在地结合超过3000包含GAGA重复的拟南芥基因。Sara Simonini, Martin M. Kater. (2014) Class I BASIC PENTACYSTEINE factors regulate HOMEOBOX genes involved in meristem size maintenance. Journal of Experimental Botany, Vol. 65, No. 6, 1455–1465.

Chen R1等报告的拟南芥转录调控因子MEDIATOR25（MED25）亚单位的作用机制在调节脱落酸（ABA）-triggered基因转录。我们还表明，MED25物理上与在ABI5靶基因启动子区的基本亮氨酸拉链转录因子的ABA-INSENSITIVE5（ABI5）伙伴和显示了ABI5被调节的基因转录的负作

用。Sara Simonini, Martin M. Kater. (2014) Class I BASIC PENTACYSTEINE factors regulate HOMEOBOX genes involved in meristem size maintenance. Journal of Experimental Botany, Vol. 65, No. 6, 1455–1465.

三、发展趋势：

拟南芥基因组测序已经完成,据推断,至少有1553个编码转录因子的基因, 约占其估计基因总数的5.9%。拟南芥中转录因子数量如此之大, 种类之多, 表明了高等植物转录调控的复杂性,同时也表明转录因子研究的重要性.[3] 四、存在问题

目前，MED25和BPC1的研究并不深入，尤其是国内鲜见报道。要深入研究这两种蛋白必须得到纯化的蛋白，但诱导纯化的方法未见详细报道，本论文希望通过设计实验确定最佳条件得到纯化的MED25和BPC1蛋白。 五、主要参考文献

[1] 宿明星, 孙颖颢, 施鹤, 等. 植物非生物胁迫相关转录因子研究方法[J].

生物技术通报, 2015, 31(1): 51.

[2] 黄吉祥, 任丽平, 曹明富. 植物抗胁迫类转录因子研究进展[J]. 杭州师

范学院学报(自然科学版), 2008, 7(1): 55.

[3] 杨致荣, 王兴春, 李西明, 等. 高等植物转录因子的研究进展[J]. 遗传,

2004, 26(3): 404.

[4] 吴乃虎, 刁丰秋. 植物转录因子与发育调控[J]. 生物技术通报, 1998,

43(20): 2136.

10 王传琦, 孔稳稳, 李晶. 植物转录因子最新研究方法［J］. 生 物技术通讯, 2013（1）：118-123.

［11］ Liu HX, Zhou XY, Dong N, et al. Expression of a wheat MYB gene in transgenic tobacco enhances resistance to Ralstonia solanacearum, and to drought and salt stresses［J］. Functional & Integrative Genomics, 2011, 11（3）：431-443.

12 Zhang Zhong-lin , Xie Zhen , Zou Xiao-lu , et a l .A rice WRKY gen e encodes a t ran script ional repres sor of the gib berellin signaling pathw ay in aleu rone cell[ J] .Plant Physiol , 2004 , 134 :1500-1513 . 13 江树业. 水稻突变群体的构建及功能基因组学. 分子植物育 种, 2003, 1 (2) : 137 ~ 150

14 黄泽军, 黄荣峰, 黄大防. 植物转录因子功能分析方法. 农业生 物技术学报, 2002, 10 (3) : 295~ 300

15 Jofuku K D, den Boer B G W, Van Montagu M, et al.Control of Arabidopsis flower and seed development by the hometic gene APETALA2. Plant Cell, 1994, 6 :1211 ～ 1225

指导教师审阅签字：

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