调控拟南芥器官边界区发育的基因转录网络解析

• 作 者: 田彩环 张晓妮 王国勋 韩赢莹 张翠 于浩澎 何军 于荣 焦雨铃
• 机 构: 中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室,北京100101中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室,北京100101;首都师范大学生命科学学院,北京100048首都
• 出 处: 遗传学与表观遗传学前沿暨第三届中国青年遗传学家论坛
• 发表日期: 2014年4期
• 关键词: 侧生分生组织 转录组 酵母单杂交 器官边界区

　　多细胞生物的发育过程由复杂而精细的基因转录网络调控，特别是细胞特异的基因表达。通过将全基因组水平细胞类型特异的基因表达与大规模蛋白质-DNA相互作用的网络相整合，我们有望获得丰富的信息和线索以解释复杂的发育调控过程。拟南芥的器官边界区将干细胞组织中心与其分化形成的器官相隔离，并控制该处侧生分生组织和侧芽的起始，最终影响植物的形态建成。为了系统解析器官边界区的基因表达调控网络，特别是其对于侧生分生组织的建成的影响，我们获取了拟南芥叶边界区细胞水平特异的转录谱，从而鉴定了一批器官边界特异表达的基因以及特异的激素反应中心。此外，我们利用大规模酵母单杂交筛选侧芽发生相关基因的启动子区与上游转录因子的相互作用网络，鉴定出103个转录因子与这些靶基因启动子区的169个相互作用。同时，我们还发现上游转录因子的基因表达域与下游靶基因的结合决定了组织特异的基因表达，而且重要基因的启动子区具有与大量转录因子相互作用的热点区。体内体外实验进一步证实了多个转录因子与其靶基因的相互作用，并且表型分析证实这些转录因子通过边界区调控侧芽的起始。综上所述，我们利用系统生物学技术系统解析了侧芽起始过程器官边界区的转录调控的网络和其层次体系，并为进一步阐释侧芽发生机制打下了基础。