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出芽酵母Saccharomyces cerevisiae转录抑制因子Rdr1负调控细胞胁迫应答

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生物化学与生物物理进展 2009年第12期36卷 1544-1552页

作者：苗敏曹红平钟彦刘军王一慧刘昕张年辉刘科四川大学生命科学学院生物资源与生态环境教育部重点实验室成都610064

Rdr1是出芽酵母Saccharomyces cerevisiae的一个转录抑制因子,参与控制细胞的多重药物耐受性,并可能与细胞胁迫应答相关.利用PCR方法扩增RDR1基因片段,将其克隆至高拷贝表达载体pYES2/NTA上并诱导Rdr1蛋白在酵母细胞中过表达.为了揭示... 详细信息

Rdr1是出芽酵母Saccharomyces cerevisiae的一个转录抑制因子,参与控制细胞的多重药物耐受性,并可能与细胞胁迫应答相关.利用PCR方法扩增RDR1基因片段,将其克隆至高拷贝表达载体pYES2/NTA上并诱导Rdr1蛋白在酵母细胞中过表达.为了揭示转录抑制因子Rdr1在胁迫应答中的作用,比较了RDR1过表达细胞、RDR1缺失突变体细胞和野生型细胞在过氧化氢处理、热胁迫和高盐处理条件下的生长状态,结果显示,RDR1过表达导致细胞对上述3种胁迫作用更敏感,而RDR1缺失则使细胞对这些胁迫作用的耐受性不受影响或有一定增强.为了揭示上述不同细胞在胁迫条件下生长状态的差异与细胞内抗氧化酶活性之间的关系,测定并比较了RDR1过表达细胞、RDR1缺失突变体细胞和野生型细胞中超氧化物岐化酶(superoxide dismutase SOD)、过氧化氢酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase G6PDH)、谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase GR)的活性.结果表明,RDR1缺失突变体细胞具高活性的SOD、过氧化氢酶、G6PDH和GR,而Rdr1过表达细胞中SOD、过氧化氢酶、G6PDH和GR的活性较低.RDR1对SOD和过氧化氢酶活性的影响要大于G6PDH和GR.细胞抗氧化酶活性的变化初步揭示,RDR1过表达细胞对胁迫的敏感和RDR1缺失突变体细胞对胁迫耐受性增加的原因.为转录抑制因子Rdr1在胁迫应答中的负调控作用及其机理提供了初步的遗传学和生物化学证据.

关键词： Rdr1 转录因子胁迫应答抗氧化酶

NAC转录因子调控植物生长发育和胁迫应答的研究进展

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植物生理学报 2024年第2期60卷 271-283页

作者：陆海芹李娜蒋凯旋王幼平蒋金金扬州大学生物科学与技术学院江苏扬州225009

由于植物具有固着生长的特性,其在生长发育过程中往往面临多种来自环境的不利影响。因此,植物必须通过不同的调节机制以维持生长发育和应对胁迫的危害。NAC(NAM/ATAF/CUC)是植物中重要的转录因子家族之一,由高度保守的N端和相对多变的C... 详细信息

由于植物具有固着生长的特性,其在生长发育过程中往往面临多种来自环境的不利影响。因此,植物必须通过不同的调节机制以维持生长发育和应对胁迫的危害。NAC(NAM/ATAF/CUC)是植物中重要的转录因子家族之一,由高度保守的N端和相对多变的C端组成,可以影响植物花器官发育、开花时间、叶片衰老、果实成熟、细胞次生壁形成和根系发育等过程,并参与植物对多种生物胁迫和非生物胁迫的响应过程。本文概述了植物中NAC家族成员在生长发育和胁迫应答过程中发挥的功能,为深入解析NAC转录因子的分子调控机制及其应用提供理论依据。

关键词： NAC转录因子生长发育胁迫应答分子调控

表观遗传修饰调控非生物胁迫应答提高植物抗逆性

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遗传 2013年第6期35卷 745-751页

作者：潘丽娜天津师范大学生命科学学院天津市动植物抗性重点实验室天津300387

植物生长过程中不断受到各种逆境胁迫,而表观遗传修饰在植物的环境适应性进化方面起关键作用。近期研究表明,低温、高盐等刺激可引起全基因组DNA甲基化水平提高和位点特异性的低甲基化,阻遏有害基因突变,并促进胁迫应答基因表达;组蛋白... 详细信息

植物生长过程中不断受到各种逆境胁迫,而表观遗传修饰在植物的环境适应性进化方面起关键作用。近期研究表明,低温、高盐等刺激可引起全基因组DNA甲基化水平提高和位点特异性的低甲基化,阻遏有害基因突变,并促进胁迫应答基因表达;组蛋白乙酰转移酶(如GCN5)与去乙酰化酶(如HDA6和HDA19)基因突变均增加植株对ABA刺激和盐胁迫的敏感性;并且组蛋白乙酰化与甲基化可共同调控胁迫应答基因表达;含可变H2A.Z的核小体与DNA结合的紧密程度调控拟南芥温敏应答,染色质重塑蛋白SWI/SNF复合物参与干旱、高温及高盐等胁迫应答。文章从DNA甲基化、组蛋白翻译后修饰等方面着重阐述表观遗传学调控植物胁迫应答的最新研究进展。

关键词：表观遗传修饰胁迫应答植物

杨树HSF家族基因生物信息学与胁迫应答表达分析

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北京林业大学学报 2021年第2期43卷 34-45页

作者：王雪怡顾咏梅张雪梅姜廷波刘焕臻东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040

【目的】探究小黑杨热激转录因子HSF在应答高温和高盐胁迫时发挥的关键作用。保守结构域和顺式作用元件预测等对杨树HSF转录因子家族基因进行生物信息学分析。本研究以小黑杨为材料,经过37℃高温胁迫半个月后观察其形态变化;将小黑杨在3... 详细信息

【目的】探究小黑杨热激转录因子HSF在应答高温和高盐胁迫时发挥的关键作用。保守结构域和顺式作用元件预测等对杨树HSF转录因子家族基因进行生物信息学分析。本研究以小黑杨为材料,经过37℃高温胁迫半个月后观察其形态变化;将小黑杨在37℃下分别处理0、12、24、48 h,采用RT-qPCR对小黑杨组织中的PsnHSFs基因进行时空表达分析;将小黑杨于150 mmol/L NaCl胁迫分别处理0、24 h,通过RNA-seq分析PsnHSFs基因的相对表达量变化,并通过RT-qPCR进行验证。【结果】通过结构特征和系统发育比较将29个HSF转录因子家族基因分成A、B和C三个亚家族,各亚家族分别包含18、10和1个HSF基因;HSF编码的氨基酸序列长度介于209~595之间,均为亲水性蛋白;其N端具有高度保守的DBD结构域,由三个保守基序构成;HSF基因启动子序列中包含DRE core、ABRE和TC-rich等多种顺式作用元件。小黑杨经37℃高温处理后其株高仅为对照的76.51%,叶片呈卷曲状,叶表面粗糙,叶面积显著减小且苗干多侧枝柔软无韧性。RT-qPCR与RNA-seq结果表明,PsnHSFs被高温、高盐胁迫诱导表达。高温处理后其株高仅为对照的76.51%,叶片呈卷曲状,叶表面粗糙,叶面积显著减小且苗干多侧枝柔软无韧性。RT-qPCR与RNA-seq结果表明,PsnHSFs被高温、高盐胁迫诱导表达。家族基因以及揭示HSF参与木本植物胁迫应答的分子机制调控具有参考意义。

关键词：小黑杨 PsnHSFs 生物信息学胁迫应答

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miR398在植物逆境胁迫应答中的作用

遗传 2010年第2期32卷 129-134页

作者：丁艳菲王光钺傅亚萍朱诚浙江大学生命科学学院杭州310029 浙江林学院林业与生物技术学院临安311300 中国水稻研究所杭州310006

MicroRNA(miRNA)是一类新型的调控基因表达的小分子RNA,它作为基因表达的负调控因子,在转录后水平调节靶基因的表达。miRNA参与调控植物的生长发育,并在多种非生物与生物胁迫响应中发挥重要作用。miR398是第一个被报道的受氧化胁迫负调... 详细信息

MicroRNA(miRNA)是一类新型的调控基因表达的小分子RNA,它作为基因表达的负调控因子,在转录后水平调节靶基因的表达。miRNA参与调控植物的生长发育,并在多种非生物与生物胁迫响应中发挥重要作用。miR398是第一个被报道的受氧化胁迫负调控的miRNA。它通过负调控其靶基因Cu/Zn过氧化物歧化酶(Cu/Zn-superoxide dismutase,CSD)的表达,在多种逆境胁迫响应中扮演重要角色,如调节铜代谢平衡,应答重金属、蔗糖、臭氧等非生物胁迫,以及参与应答生物胁迫等。文章综述了miR398在多种逆境胁迫响应中重要的调节作用及miR398自身的转录调控。

关键词： miR398 非生物胁迫生物胁迫基因表达调控胁迫应答

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tRNA核苷修饰与细胞胁迫应答

中国生物化学与分子生物学报 2019年第5期35卷 473-479页

作者：靳晓焕张书芹华中农业大学植物科学技术学院遗传育种与种子工程系武汉430070

细胞的生长和功能发挥需要特定的内部条件。当外界条件发生变化时,细胞要想保持这种特定的内部环境,需要许多过程的参与,其中最重要的一个部分是RNA代谢调节,其通常涉及一般翻译水平的下降和应激反应,以有利基因翻译的增加。tRNA是翻译... 详细信息

细胞的生长和功能发挥需要特定的内部条件。当外界条件发生变化时,细胞要想保持这种特定的内部环境,需要许多过程的参与,其中最重要的一个部分是RNA代谢调节,其通常涉及一般翻译水平的下降和应激反应,以有利基因翻译的增加。tRNA是翻译机制的一个基本组成部分,在蛋白质合成过程中,它将氨基酸传递给核糖体。tRNA的显著特征之一是高度修饰,这些修饰有大量用途,包括确保翻译的准确性和高效性、维持tRNA折叠或稳定性等。细胞在逆境胁迫条件下,tRNA修饰水平会发生显著变化,并通过不同的途径影响细胞的翻译。本文阐述了tRNA核苷修饰与细胞胁迫之间的相互关系,描述了tRNA修饰响应胁迫应答的可能机制。

关键词：代谢调节翻译转运RNA 核苷修饰胁迫应答

ppGpp介导的抗生素胁迫应答机制研究进展

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微生物学报 2024年第3期64卷 687-700页

作者：胡晓沈盆闪许健萍余佳琪音建华浙江工业大学生物工程学院浙江杭州310014

抗生素是由微生物在生长发育后期产生的次级代谢产物,具有杀死或抑制细菌生长的能力,因此被广泛应用于细菌感染的临床治疗。在长期的进化过程中,细菌采取多种方式应对环境中抗生素的威胁。除了广为人知的抗生素耐药性(resistance)之外,... 详细信息

抗生素是由微生物在生长发育后期产生的次级代谢产物,具有杀死或抑制细菌生长的能力,因此被广泛应用于细菌感染的临床治疗。在长期的进化过程中,细菌采取多种方式应对环境中抗生素的威胁。除了广为人知的抗生素耐药性(resistance)之外,细菌还能对抗生素产生耐受性(tolerance)和持留性(persistence),严重影响抗生素的临床疗效。鸟苷四磷酸(guanosine tetraphosphate,ppGpp)和鸟苷五磷酸(guanosine pentaphosphate,pppGpp)(本文统称ppGpp)是细菌应对营养饥饿等不利环境时产生的“报警”信号分子,其能够在全局水平调控基因的表达,使细菌适应不利的环境。越来越多的研究表明,ppGpp与细菌应对抗生素胁迫密切相关。基于此,本文综述了细菌中ppGpp的合成与水解及其作用机制,并重点阐述了ppGpp介导抗生素胁迫应答的分子机制,以期为新型抗生素的开发提供新思路。

关键词： ppGpp 严紧反应抗生素耐药性抗生素耐受性抗生素持留性胁迫应答

钙传感蛋白互作激酶CIPK14参与拟南芥盐和ABA胁迫应答调节

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中国科学（C辑） 2008年第5期38卷 446-457页

作者：秦玉芝李旭郭明邓克勤林建中唐冬英郭新红刘选明湖南大学生命科学与技术研究院生物能源与材料研究中心

钙和蛋白激酶在植物胁迫应答过程中起重要作用.本研究以拟南芥蛋白激酶CIPK14的T-DNA插入突变体为材料,系统研究了CIPK14基因在不同组织与生长发育期的表达情况,和CIPK14基因的钙调节属性及其在胁迫应答过程中的作用.研究发现CIPK14基... 详细信息

钙和蛋白激酶在植物胁迫应答过程中起重要作用.本研究以拟南芥蛋白激酶CIPK14的T-DNA插入突变体为材料,系统研究了CIPK14基因在不同组织与生长发育期的表达情况,和CIPK14基因的钙调节属性及其在胁迫应答过程中的作用.研究发现CIPK14基因在拟南芥根、茎、叶、花各组织器官中都有所表达,其中花器官和根部表达量较为显著;不同阶段比较发现CIPK14在幼苗期具有较高的转录水平.研究同时发现,ABA和盐胁迫能激活CIPK14基因的转录;CIPK14T-DNA插入突变体中一系列胁迫应答基因的转录水平全都不同程度地降低或表达滞后,说明CIPK14基因在胁迫应答中起作用.另外,CIPK14突变体的种子萌发和根伸长对各种渗透胁迫敏感,并且ABA合成抑制剂哒草伏(Norflurazon)能部分恢复突变体对ABA,盐等的敏感表型.进一步证明CIPK14是胁迫应答相关基因.研究还发现,CIPK14的转录受到极端浓度下外源钙离子的激活,另外在一定胁迫条件下,突变体中RD29A基因的表达对外源钙离子浓度变化不敏感,说明CIPK14基因功能缺失降低了受钙调节的胁迫相关基因对外源钙的敏感性.相应的表型分析发现,突变体种子萌发和根伸长与野生型相比对外源钙敏感性下降,进一步证明CIPK14基因接受钙信号调节,并作用于拟南芥ABA和盐胁迫应答信号途径,激活胁迫相关转录因子.

关键词：钙 CIPK14 ABA 盐胁迫应答种子萌发

出芽酵母蛋白激酶TOS3的过量表达及其在热胁迫应答中的作用

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四川大学学报（自然科学版） 2009年第6期46卷 1811-1816页

作者：钟彦黄鹏郄蓓蓓刘立永刘科 Bei-Bei Li-Yong 四川大学生命科学学院生物资源与生态环境教育部重点实验室成都610064

出芽酵母SNF1蛋白激酶参与葡萄糖阻遏和细胞胁迫应答.TOS3可通过磷酸化激活SNF1,参与SNF1调控的信号途径.本研究利用PCR方法扩增tos3基因的蛋白质编码序列,克隆到多拷贝表达载体pYES2/NTA上构建真核表达载体,转化酵母细胞并诱导TOS3过... 详细信息

出芽酵母SNF1蛋白激酶参与葡萄糖阻遏和细胞胁迫应答.TOS3可通过磷酸化激活SNF1,参与SNF1调控的信号途径.本研究利用PCR方法扩增tos3基因的蛋白质编码序列,克隆到多拷贝表达载体pYES2/NTA上构建真核表达载体,转化酵母细胞并诱导TOS3过量表达.带HIS6标签的重组TOS3蛋白通过免疫印迹得以鉴定.进一步研究了过量表达TOS3对细胞热胁迫耐受性的影响,发现在热胁迫处理条件下,TOS3过量表达可恢复△_(sn)f1突变体细胞的生长缺陷,表明TOS3可能通过不依赖SNF1的其他信号途径参与细胞对热胁迫应答的调控.

关键词：出芽酵母细胞蛋白激酶过量表达胁迫应答 Saccharomyces cerevisiae stress response heat stress recombinant plasmid 热胁迫耐受性 treatment expression vector 信号途径真核表达载体蛋白质编码序列 protein kinase fusion protein cell growth the growth 生长缺陷