DNA甲基化是一种保守的表观修饰，它可以调控很多基因的表达。尼古丁是烟草属植物中含量最丰富的生物碱，在抵御植食性昆虫方面发挥着关键作用。此前研究表明，二倍体野生烟草中多数根特异性表达的尼古丁相关基因共享“DNA甲基化谷”特征。目前尚缺乏DNA甲基化调控尼古丁的系统研究。
中国科学院昆明植物研究所探究了烟草属植物中DNA甲基转移酶的作用，发现沉默不同DNA甲基转移酶基因对尼古丁合成相关基因表达影响不同，其中NaDRM2-like2沉默后关键酶基因NaPMTs及调控基因NaERF1-like表达显著降低。通过CRISPR/Cas9构建的NaDRM2-like2突变体，表现出尼古丁合成相关基因（NaPMTs、NaA622和NaERF1-like等）表达下调、叶片中尼古丁含量减少及对广食性害虫斜纹夜蛾更敏感的表型。
为揭示突变体尼古丁减少的原因，研究通过全基因组重亚硫酸氢盐测序和RNA测序，在14个差异甲基化的转录因子与72个差异表达的转录因子中筛选到一个共有基因——NaNAC72。在突变体中，其启动子甲基化升高，同时表达量升高3倍以上。共表达分析显示，NaNAC72与根特异性表达的尼古丁相关基因呈强负相关。
进一步功能验证显示，CRISPR/Cas9敲除NaNAC72可使叶片中尼古丁含量增加35%—42%，而过表达NaNAC72则抑制尼古丁合成相关基因表达并降低叶片尼古丁含量。凝胶阻滞实验与染色质免疫沉淀实验证实，NaNAC72可直接结合尼古丁关键合成酶基因NaPMT1.1及关键调控基因NaERF1-like的启动子，抑制其转录活性。
研究表明，DNA甲基转移酶基因的沉默会影响尼古丁相关基因表达，NaNAC72是尼古丁生物合成的新负调控因子。该发现为解析防御代谢物的表观遗传调控机制及培育尼古丁含量可控的烟草品种提供了新视角与靶点。
相关研究成果以Transcriptional Activation of NaNAC72 Suppresses Nicotine Biosynthesis in DNA Methyltransferase NaDRM2-like2 Mutants of Nicotiana attenuata为题，发表在《植物生物技术杂志》（Plant Biotechnology Journal）上。
研究工作得到了云南基础研究重大计划等的支持。
论文链接
研究揭示DNA甲基化通过NAC72调控烟草生物碱的生物合成
11月8日，记者从清华大学李菂团队获悉，清华大学天文系教授、中国天眼原首席科学家李菂领衔的国际团队又有新发现。名为FRB 关于2024年陕西省优秀博士学位论文评选结果的公示 根据评选优秀博士学位论文有关要求，陕西省教育厅、陕西省学位委员会组 短双歧杆菌CCFM683，是一个专利菌株的名字。它由中国高校历时近10年研究开发，通过进博会与跨国企业合作开展临床试验，推出 在内蒙古包头市第三十五中学的操场上，学生正在练习跑步体测项目，操场上的AI体育设备自动识别并记录运动数据。体育课上，通过AI体育设备，教师参考学生练习成绩，提高课堂效率，开展个性化教学。包头市 中国教育报-中国教育新闻网讯（通讯员 吴伟锋 林志荣 黄紫耀 记者 龙超凡）近日，2024中国·海峡“妈祖杯”鞋类设计大赛决赛在湄洲湾职业技术学院举行。来自上海欧基亚贸易有限公司的杨洋、耿克峰 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 陈欣然）11月6日，2024年全国精细化工行业产教融合共同体年度会议暨“校企对接”交流会在天津召开。本次大会由中国化工教育协会指导，天津职业大学主办，天津大学 。本文链接：研究揭示DNA甲基化通过NaNAC72调控烟草生物碱的生物合成http://www.sushuapos.com/show-12-2201-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 光纤波导生化光谱检测研究取得进展