启动子区段分析论文_张红丽

导读:本文包含了启动子区段分析论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:干旱,元件,顺式,蛋白,玉米,烟草,区段。

启动子区段分析论文文献综述

张红丽[1](2014)在《玉米ZmPIS启动子的胁迫响应特性分析及核心功能区段的鉴定》一文中研究指出土壤干旱和盐渍化等严重限制了植物的生长发育,已成为影响作物品质和产量的重要因素。作物应对干旱和土壤盐渍化不良环境,促进产量的生物学过程受到包含多个关键基因在内的协同调控过程。发掘并克隆耐逆关键功能基因及调节元件,采用转基因技术培育抗旱、耐盐作物新品种,是解决上述问题的有效途径。目前,利用植物基因工程手段改良作物相关性状时,转化的目标基因在植物宿主细胞中的高效表达和组织或时空特异性等受到越来越多的关注。基因的表达调控是在DNA水平、转录水平、翻译及翻译后修饰水平等多层次协同调控的过程,其中转录水平的调控主要是通过启动子上的顺式作用元件与反式作用因子的相互作用来实现功能基因在特定的时间、组织中表达。分离克隆可用于作物抗逆遗传改良的启动子并获得自主知识产权,了解各启动子中的核心功能区段及调控元件的功能基础具有重要的理论意义和应用价值。在实验室前期工作中,翟淑梅等发现玉米ZmPIS基因具有明显的盐和干旱等胁迫诱导特性。官赞赞等克隆了ZmPIS基因的启动子序列并初步确定了该启动子启动目的基因表达的能力。本工作在上述工作基础上对ZmPIS基因的启动子的功能及胁迫响应特性进行了系统地分析。ZmPIS基因启动子的生物信息学分析表明该启动子含有多个胁迫响应元件。我们构建了该启动子的5’端系列缺失突变植物表达载体PZ1-PZ8,启动Gus报告基因的表达,转化烟草。对含有启动子不同长度片段的转基因烟草叶片进行了GUS荧光活性测定,发现PZ7在PZ1-PZ8转基因烟草叶片材料中表现出了最高的启动目的基因表达的能力。以PZ1、PZ7和35S启动子转基因烟草2周龄植株及花、果、种子进行GUS组织化学染色,发现PZ7相对于PZ1全长启动子在上述不同组织器官中均具有更高的GUS表达强度。为进一步研究ZmPIS启动子胁迫响应特性,我们对PZ1-PZ8转基因烟草进行了NaCl和18% PEG等胁迫处理分析。转基因烟草离体叶片在200mMNaCl、18% PEG处理下的GUS组织化学染色结果表明,盐和渗透胁迫下PZ1-PZ7有相似的诱导表达模式,即处理1 h、3 h、6 h时与未处理的对照相比无显着差异,12 h时表现出一定诱导趋势,处理至24 h、48 h和72 h时GUS染色强度显着上调,且PZ7在胁迫诱导前后均具有最高GUS表达强度。相对而言PZ8和35S启动子在上述两种胁迫环境下均未表现出明显的诱导表达变化。为进一步验证上述离体实验的结果,我们以PZ1、PZ2、PZ6、PZ7、PZ8、35S转基因烟草活体植株为材料开展了相应的NaCl和PEG胁迫处理实验。GUS组织化学染色及荧光活性测定结果表明,处理24 h时PZ1、PZ2、PZ6和PZ7转基因烟草中的GUS酶活性达到最高(均达到处理前的2倍以上),且在处理48 h和72 h时一致保持较高的诱导水平,也就是说PZ1-PZ7均具有明显的高盐和渗透胁迫诱导活性,而PZ8的高盐和渗透胁迫诱导活性却明显丧失。值得注意的是PZ7在胁迫前后与其它突变体材料相比均体现出了最高启动活性,可达到PZ1(全长启动子)的20倍以上,PZ6的3倍以上。正常条件下PZ7的启动表达活性为PZ8的1.1倍左右和35S启动子的20%左右;而盐和渗透胁迫后可达到PZ8的2倍以上和35S启动子50%左右。上述结果意味着PZ7-PZ8缺失的110 bp片段(-466到-357 bp)中可能含有高盐和渗透胁迫响应元件,且PZ7(-466 bp片段)为ZmPIS启动子具有盐和渗透胁迫响应特性的高效启动基因表达的关键序列区段,体现出了一定的应用潜质。本工作通过对玉米ZmPIS启动子的功能及胁迫响应特性分析,发现了PZ7(-466 bp)片段为该启动子具有盐和渗透胁迫响应活性的高效启动基因表达的核心功能区段,而-466 bp到-357 bp之间的110 bp序列可能存在盐和渗透胁迫响应顺式作用元件。这些实验结果加深了我们对玉米ZmPIS基因启动子上核心功能区段及胁迫响应特性的了解,为作物抗逆基因工程育种提供了一定的启动子资源和参考资料,有望为我国作物抗逆遗传改良贡献自己的绵薄之力。(本文来源于《山东大学》期刊2014-05-08)

朱维宁,张林生[2](2012)在《小麦类脱水素wzy2基因启动子克隆及其调控区段分析》一文中研究指出植物和低等生物适应逆境的一个重要策略是即时大量合成许多胁迫诱导蛋白。胚胎发育晚期丰富蛋白(Late Embryogenesis Abundant proteins,LEA蛋白)就是一类逆境诱导蛋白之一。本课题组对LEA蛋白中的Ⅱ族——脱水素进行了研究。当前,主要集中在基因结构及蛋白功能研究,其一是脱水素具有高度水合能力,在植物受到干旱失水时,可与膜脂结合从而阻止细胞内水分过多散失,稳定细胞膜结构。其二是具有分子伴侣亲水性质的作用,在水分胁迫时稳定和保护蛋白质结构和功能。对逆境条件下脱水素作用的分子机理及表达调控机制方面研究报道甚少。近年来,分子生物学的研究表明转录水平上的调控是基因表达调控中的起始步骤,也是基因表达调控的重要方式之一,核苷酸上的特定序列(顺式元件)、细胞内的蛋白信号(反式因子)或环境中的热、光等理化因素具有调控作用。基因启动子在转录水平上起重要的调控作用,启动子可以和决定转录的开始的转录因子产成相互作用,控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度,也控制基因在特定的组织、特定的发育阶段以及一定的环境条件下表达。因此,分离、鉴定基因启动子,了解启动子的时空专一性表达特征及其作用机制己成为研究基因表达调控的主要内容,对控制外源基因在转基因植物中的表达等具有重要意义。本研究以郑引1号小麦基因组DNA为模板,克隆该小麦类脱水素wzy2(YSK_2型)基因全长及其启动子,结果表明,获得脱水素wzy2基因组DNA全长序列为928bp;含有109bp内含子,位于基因序列265bp-374bp处;克隆到该基因上游5'端559bp启动子序列。将该基因全长、cDNA全长及启动子序列进行拼接,推测其cDNA上游5'-端GAAAA可能为帽子结构。利用生物信息学方法对该基因分析,可知,该基因转录起始位点位于翻译起始密码ATG上游75bp处;启动子含有两个CAAT-box,分别位于转录起始位点上游-452±5bp和-416±5bp处,一个TATA-box,位于-27±8bp。将该基因启动子序列提交PlantCARE(a database of plant cis-acting regulatory elements)数据库网站(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/),分析其重要顺式调控元件,可知与逆境相关的顺式作用元件有TGA-element(auxin-responsive element),序列为GTCGTT,位于转录起始位点上游-459±6bp处;TGACG-motif(cis-acting regulatory element involved in theMeJA-responsiveness),序列TGACG,位于转录起始位点上游-383±5bp处;LTR(cis-acting element involved in low-temperature responsiveness),序歹TTTCGG,位于转录起始位点上游-293±6bp处;GC-motif(enhancer-like elementinvolved in anoxic specific inducibility),序列CCCCCG,分别位于转录起始位点上游-233±6bp禾口-69±6bp处;ABRE(cis-acting element involved in the abscisicacid responsiveness),序列GAGACGTGGC,CACGTA,分别位于转录起始位点上游-192±10bp和-72±6bp处;TATC-box(cis-acting element involved ingibberellin-responsiveness),序列TATCCCA,位于转录起始位点上游-49±7bp处。这些逆境相关顺式作用元件初步功能定位及调控区段分析正在进一步实验证明。(本文来源于《从植物科学到农业发展——2012全国植物生物学大会论文集》期刊2012-10-11)

孙啸,董建辉,陈明,徐兆师,叶兴国[3](2008)在《大豆抗逆基因GmDREB3启动子的克隆及调控区段分析》一文中研究指出GmDREB3基因能提高转基因烟草和拟南芥的抗逆性。利用SiteFinding-PCR技术,从大豆品种铁丰8号基因组中分离到大豆抗逆基因GmDREB3启动子片段,长度1648bp。该片段富含A/T碱基,还含有TATA-box、低温响应元件MYC及其他顺式元件MYB、CAAT-box等。将该启动子分区段与GUS报告基因连接构建表达载体,利用基因枪法转化小麦愈伤组织,并进行干旱、高盐、低温等处理,通过组织化学染色和GUS荧光定量测定分析各区段调控元件的活性。结果表明,在干旱和低温的诱导下,该启动子能激活下游GUS基因的表达,在–285~–1117区域存在与低温和干旱应答有关的重要调控元件,在–1464~–1648区域内存在抑制启动子活性的调控元件。由此推断,在逆境条件下通过启动子区域正、负调控元件的共同作用,使GmDREB3基因的表达维持在一个恰当的水平。(本文来源于《作物学报》期刊2008年08期)

刘昱辉[4](2001)在《植物油体表达体系的建立及Profilin2维管束特异表达启动子的区段缺失分析》一文中研究指出本论文的目的是:(1)建立在植物油体中表达外源蛋白的表达体系,以简化目的蛋白的分离纯化过程;(2)对维管束特异表达的Profilin2启动子进行区段分析,寻找控制维管束特异表达的区段和元件,为在抗维管束病害的基因工程中使抗病基因产物直接在维管束中特异表达并对病原体建立防御体系,以节省能量,同时增加转基因作物的安全性。 为建立油体表达体系,本论文进行了以下研究:(1)分离和克隆了油菜Oleosin基因的启动子及编码芝麻Oleosin蛋白的结构基因。(2)克隆了鲑鱼降钙素的突变基因msCT[Ser~6,des-Leu~(19)],将其插在芝麻油体蛋白Oleosin基因的C端。据文献报道,鲑鱼降钙素(sCT)在治疗缺钙症等中有明显的疗效。(3)构建了由油菜Oleosin基因启动子驱动的Oleosin-Calcitonin融合蛋白植物表达载体,转化油菜和棉花,获得了转基因植株。转基因油菜经PCR检测,证明降钙素基因已整合到油菜基因组中。转基因棉花经PCR-Southern和Western检测,证明msCT基因在棉花中整合并在油体中表达。目前已得到T_2代转基因棉花株系44个,由于在田间对T_1、T_2代植株的叶片用高浓度(5000 ppm)的卡那霉素溶液涂抹,故筛选出的Kan~R株理论上应为高表达的个体。用植物油体表达体系在转基因棉籽油中表达鲑鱼降钙素,在文献中尚未见报道。 在Profilin2维管束特异表达启动子的区段分析中,根据Pfn全长启动子(Pfn1.7,-1667~-1bp)及其5’端4种不同长度(Pfn1.4、Pfn1.2、Pfn1.0、Pfn0.6)的缺失分析,检测gus基因在转基因伽蓝菜中的表达,可将Pfn全长启动子分成叁部分:区段A,-1667~-1380 bp,缺失该区段(Pfn1.4),由维管束特异表达变为组成型表达,由此推测在该区段内存在维管束特异表达的元件。区段B,-1153~-597bp,强烈抑制gus基因的表达,推测在该区段中存在负调控因子。区段C,-597~-1bp,即Pfn0.6,除在维管束中表达较强外,还在薄壁细胞中表达,故可认为该区段是Profilin2的基本启动子。进一步分析发现,Profilin2启动子在-1391~-1388 bp处及-565~-562bp处各有一个bZIP蛋白结合位点的核心序列ACGT(bZIP蛋白是植物中最丰富的一类转录因子);-1647~-1640bp处有一个与控制菜豆苯丙氨酸氨裂合酶2(PAL2)维管束特异表达的序列AC-I(CCCACCTACC)相类似的序列(CCACCTAC)。为弄清ACGT及AC-I序列在Profilin2启动子中是否调控维管束的特异表达,我们又分别构建了P1(-1667~- 刃 县1403,含 AC-l)、PZ(如27一羽80,含 ACGT)、P3(-1667~羽80,含 ACGT和AC-1)、P4(-1667一1627,含AC-l)、PS(-1403一1376,含ACGT)等五个不同区段与80 hp CaMV35S最小启动子(P35Sm)连接的融合启动子,构建植物表达载体,转化烟草和伽蓝菜。在烟草短暂表达中,PZ(含ACGT)启动子的表达强度明显高于n(含AC0,推测bZIP蛋白结合序列ACGT在调控表达强度方面可能起更重要的作用。转基因烟草的稳定表达结果表明,P135Smfus构建物(含AC工序列)仅在茎、叶维管束中检测到GUS表达。鉴于355最小启动子在植物的所有发育阶段都不能表达,故说明AC.I作为一个顺式作用元件k七lementX 确能调控维管柬的特异表达。其余构建物因目前仅得到转基因的小芽,尚不能进行检测,故其对稳定表达的影响尚待进一步研究。据作者所知,这是首次对profilinZ启动子进行的区段缺失和基元序列分析。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2001-07-01)

赵倩,梁华,马崇烈,敖光明[5](1999)在《玉米19kD醇溶贮藏蛋白基因启动子种子特异性表达控制区段的分析》一文中研究指出为研究玉米(Zeamays L.)19kD醇溶贮藏蛋白(zein)基因启动子种子特异性表达的控制区段,将全长694bp的启动子进行5’端缺失,共得到6个缺失突变体,长度分别为488bp、378bp、302bp、152bp、124bp和85bp。将6个片段分别与报告基因gus连接构建成表达载体pDGB系列,经土壤农杆菌(Agrobacterium)介导转化,引入烟草。GUS活性检测证明,488bp启动子片段能促使gus基因在种子中特异表达。378bp、302bp、152bp和124bp片段启动子引导的gus基因在烟草根、叶柄、种子中均可表达。(本文来源于《植物学报》期刊1999年01期)

启动子区段分析论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

植物和低等生物适应逆境的一个重要策略是即时大量合成许多胁迫诱导蛋白。胚胎发育晚期丰富蛋白(Late Embryogenesis Abundant proteins,LEA蛋白)就是一类逆境诱导蛋白之一。本课题组对LEA蛋白中的Ⅱ族——脱水素进行了研究。当前,主要集中在基因结构及蛋白功能研究,其一是脱水素具有高度水合能力,在植物受到干旱失水时,可与膜脂结合从而阻止细胞内水分过多散失,稳定细胞膜结构。其二是具有分子伴侣亲水性质的作用,在水分胁迫时稳定和保护蛋白质结构和功能。对逆境条件下脱水素作用的分子机理及表达调控机制方面研究报道甚少。近年来,分子生物学的研究表明转录水平上的调控是基因表达调控中的起始步骤,也是基因表达调控的重要方式之一,核苷酸上的特定序列(顺式元件)、细胞内的蛋白信号(反式因子)或环境中的热、光等理化因素具有调控作用。基因启动子在转录水平上起重要的调控作用,启动子可以和决定转录的开始的转录因子产成相互作用,控制基因表达(转录)的起始时间和表达的程度,也控制基因在特定的组织、特定的发育阶段以及一定的环境条件下表达。因此,分离、鉴定基因启动子,了解启动子的时空专一性表达特征及其作用机制己成为研究基因表达调控的主要内容,对控制外源基因在转基因植物中的表达等具有重要意义。本研究以郑引1号小麦基因组DNA为模板,克隆该小麦类脱水素wzy2(YSK_2型)基因全长及其启动子,结果表明,获得脱水素wzy2基因组DNA全长序列为928bp;含有109bp内含子,位于基因序列265bp-374bp处;克隆到该基因上游5'端559bp启动子序列。将该基因全长、cDNA全长及启动子序列进行拼接,推测其cDNA上游5'-端GAAAA可能为帽子结构。利用生物信息学方法对该基因分析,可知,该基因转录起始位点位于翻译起始密码ATG上游75bp处;启动子含有两个CAAT-box,分别位于转录起始位点上游-452±5bp和-416±5bp处,一个TATA-box,位于-27±8bp。将该基因启动子序列提交PlantCARE(a database of plant cis-acting regulatory elements)数据库网站(http://bioinformatics.psb.ugent.be/webtools/plantcare/html/),分析其重要顺式调控元件,可知与逆境相关的顺式作用元件有TGA-element(auxin-responsive element),序列为GTCGTT,位于转录起始位点上游-459±6bp处;TGACG-motif(cis-acting regulatory element involved in theMeJA-responsiveness),序列TGACG,位于转录起始位点上游-383±5bp处;LTR(cis-acting element involved in low-temperature responsiveness),序歹TTTCGG,位于转录起始位点上游-293±6bp处;GC-motif(enhancer-like elementinvolved in anoxic specific inducibility),序列CCCCCG,分别位于转录起始位点上游-233±6bp禾口-69±6bp处;ABRE(cis-acting element involved in the abscisicacid responsiveness),序列GAGACGTGGC,CACGTA,分别位于转录起始位点上游-192±10bp和-72±6bp处;TATC-box(cis-acting element involved ingibberellin-responsiveness),序列TATCCCA,位于转录起始位点上游-49±7bp处。这些逆境相关顺式作用元件初步功能定位及调控区段分析正在进一步实验证明。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

启动子区段分析论文参考文献

[1].张红丽.玉米ZmPIS启动子的胁迫响应特性分析及核心功能区段的鉴定[D].山东大学.2014

[2].朱维宁,张林生.小麦类脱水素wzy2基因启动子克隆及其调控区段分析[C].从植物科学到农业发展——2012全国植物生物学大会论文集.2012

[3].孙啸,董建辉,陈明,徐兆师,叶兴国.大豆抗逆基因GmDREB3启动子的克隆及调控区段分析[J].作物学报.2008

[4].刘昱辉.植物油体表达体系的建立及Profilin2维管束特异表达启动子的区段缺失分析[D].中国农业科学院.2001

[5].赵倩,梁华,马崇烈,敖光明.玉米19kD醇溶贮藏蛋白基因启动子种子特异性表达控制区段的分析[J].植物学报.1999

论文知识图

2MASPIN基因启动子区段PCR产物...不同浓度NaCl处理的转基因烟草叶片的G...不同启动子区段驱动的GUS基因表达分...不同长度PGHNBS启动子片段以及载体构建...。野生型与突变型在启动子H1区和H2区甲基...

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