近日,我校果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室、园艺林学学院宁国贵教授团队在Plant cell期刊发表题为“Boosting transcriptional activities by employing repeated activation domains in transcription factors”的研究论文。
增强转录因子(TFs)的转录激活活性在生物体改良、代谢工程和植物科学的其他方面有多种应用,但方法尚不清楚。
在这里,我们使用基因激活分析和遗传转化来研究两种MYB-TF的转录活性,即拟南芥(Arabidopsis thaliana)的ANTHOCYANIN色素1(AtPAP1)和淫羊藿(Epimedia sagittatum)的EsMYBA1的生产,以及它们在几个科的一系列植物物种中的合成变体。使用花青素生物合成是为了方便统计,我们发现同源的天然TFs在转录激活能力上存在差异,并且当在不同物种中异源表达时,相似的TFs会诱导遗传程序的巨大变化。在某些情况下,在同源TFs之间DNA结合结构域和转录激活结构域(AD)的洗牌会导致合成TFs具有比原始TFs更强的激活效力。更重要的是,来源于MYB、NAC、bHLH和乙烯敏感3样(EIL)家族成员的合成TFs含有串联重复的AD,与天然TFs相比,其活性大大增强。这些发现加深了我们对TF活性的理解,并表明使用天然TF中串联重复的AD是一种简单且广泛适用的策略,可以提高合成TF的激活能力。