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日本科学家运用基因组编辑技术创造出全新的植物遗传资源集合
时间:2018-12-19 10:23:28  作者:微微  来源:中国基因网
日本科学家通过运用基因组编辑技术创造出一种全新的多植物遗传资源合集,其中含有植物特异性肽激素—CLE肽,它可以在细胞信号传导中起重要作用,并受到CLE基因调控。

  日本科学家通过运用基因组编辑技术创造出一种全新的多植物遗传资源合集,其中含有植物特异性肽激素—CLE肽,它可以在细胞信号传导中起重要作用,并受到CLE基因调控。作为重要的生长调节剂,肽激素在很多生物体重都发挥着不可或缺的作用。以前科学家们仅仅是认识到编码肽激素基因的重要性,但没有确认它的功能表征。日本科学家的新发现,将是开启肽激素在植物中作用的新时代。
  基因组编辑,一种使我们能够敲除或修饰特定基因的技术,最近成为人们关注的焦点。“CRISPR / Cas9”方法于2013年建立,在动物,酵母,植物和许多其他生物中报道了成功的基因组编辑案例。在CRISPR / Cas9之前,基因组编辑需要复杂的程序,因此在针对多个基因的研究中不受欢迎。另一方面,CRISPR / Cas9的建立由于其高效率,高靶特异性和简单性而在基因组编辑方面取得了巨大进步。由于这些优势,研究人员获得了一种研究基因功能的方法,例如分析敲除特定基因对生物体和/或细胞行为的影响。
  植物科学的最新进展已经发现了肽激素在植物生命周期中提供有价值信息的各个领域,例如确定细胞数量和组织大小,控制授粉和响应气候变化或疾病。许多科学家目前正在研究植物遗传学,因为许多未鉴定的肽激素的基因尚未被发现。即使肽激素编码基因难以研究,它们也可以为未来的研究产生丰富的遗传资源。使用CRISPR / Cas9,熊本大学的研究小组试图加速植物肽激素的研究。他们选择了拟南芥(Arabidopsis thaliana),这是一种含有32种CLE肽编码基因的模型植物,并产生了一系列与32 种基因中的每一种相对应的基因敲除工具。通过建立这些突变拟南芥植物系,他们可以更容易地研究每个基因的功能。
  为了评估基因敲除的有效性,研究小组研究了CLV3,这是研究最多的CLE肽。已知它在抑制茎的生长点处的细胞分裂中起作用。正如所料,由于细胞数量增加,拟南芥植物的CLV3突变体产生不规则形状的果实。
  此外,研究人员能够使用突变植物制作被认为是关于基因CLE44的生物学相关性的第一份报告。尽管预计CLE44调节血管束中的细胞数量,但由于生物资源不足,尚未对该假设进行研究。在新开发的突变植物系的帮助下,熊本大学的研究人员观察到CLE44突变植物中维管束细胞数量的减少,从而证实了其在血管发育中的作用。“我们的遗传资源收集有可能帮助研究像CLE44这样的未知肽激素,”熊本大学助理教授Takashi Ishida说。“我们希望这种方法成为未来类似研究的典范。”
  CLE家族是目前植物领域研究较热的多肽信号分子家族,包含32个成员,目前已经报导的CLE小肽的功能多与干细胞相关,其中非常重要的一个就是导管分子分化抑制因子TDIF/CLE44/CLE41。??相信在不远的将来,研究人员会发现多肽信号家族的更多功能,并运用在医学临床研究上。
关键字:CLE肽
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