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DAP-seq技術(shù)并結(jié)合轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)推導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)實驗

瀏覽次數(shù):821 發(fā)布日期:2023-11-3  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負
2023年6月4日,青島農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院宋輝教授課題組的研究成果,發(fā)表在Oil Crop Science期刊上,文章題目為Identification of the target genes of AhTWRKY24 and AhTWRKY106 transcription factors reveals their regulatory network in Arachis hypogaea cv. Tifrunner using DAP-seq。該研究使用DNA親和純化測序(DAP-seq)技術(shù)鑒定了AhTWRKY24AhTWRKY106的結(jié)合基序以及下游基因。并結(jié)合RNA-seq數(shù)據(jù)揭示了AhTWRKY24和AhTWRKY106轉(zhuǎn)錄因子可以調(diào)控參與干旱脅迫響應(yīng)的下游基因。
研究背景
WRKY轉(zhuǎn)錄因子是植物對生物和非生物脅迫反應(yīng)的重要核心調(diào)控因子。花生是一種重要的油料和蛋白質(zhì)作物。花生具有數(shù)百個WRKY轉(zhuǎn)錄因子成員,但是對于它們的功能和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)仍不清楚。本研究前期鑒定了花生中具有耐旱功能的部分同源的AhTWRKY24和AhTWRKY106轉(zhuǎn)錄因子。以此為基礎(chǔ),本研究利用DAP-seq技術(shù)并結(jié)合轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)推導(dǎo)了AhTWRKY24和AhTWRKY106轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
 
研究結(jié)果
1、該實驗前期使用生物信息學(xué)方法預(yù)測出了AhTWRKY24AhTWRKY106這兩個轉(zhuǎn)錄因子的亞細胞定位。對AdWRKY40AiWRKY23AhTWRKY24AhTWRKY106的編碼序列(CDS)和蛋白質(zhì)序列進行多重序列比對,揭示了它們的保守區(qū)域。并使用RNA-seq數(shù)據(jù)分析AhTWRKY24AhTWRKY106 TFs22個組織中的表達模式。
圖1. AhTWRKY24和AhTWRKY106轉(zhuǎn)錄因子及其同源蛋白的序列比對和表達模式。
 
2、利用DAP-seq技術(shù)研究AhTWRKY24AhTWRKY106的結(jié)合基序和下游基因
圖2. AhTWRKY24和AhTWRKY106結(jié)合的Peaks在染色體上的分布
 
圖3. AhTWRKY24和AhTWRKY106轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合W-box元件。圖4. AhTWRKY24和AhTWRKY106調(diào)控基因表達的模式圖
 
3、聯(lián)合DAP-seqRNA-seq結(jié)果分析AhTWRKY24 and AhTWRKY106對干旱脅迫的響應(yīng)。
圖5. AhTWRKY24和AhTWRKY106調(diào)控不同干旱脅迫時期的差異表達基因 (DEGs) 。
圖6. AhTWRKY24和AhTWRKY106調(diào)控不同干旱脅迫時期的同源基因表達差異。
研究結(jié)果表明,AhTWRKY24和AhTWRKY106轉(zhuǎn)錄因子不僅序列相似性高,而且都通過結(jié)合W-box元件來調(diào)節(jié)下游基因。它們既可以協(xié)同調(diào)控下游基因,也可以特異性調(diào)控下游基因來參與對干旱脅迫的響應(yīng),但兩者所調(diào)控下游基因的數(shù)量無明顯差異。該結(jié)果為進一步研究AhTWRKY24和AhTWRKY106轉(zhuǎn)錄因子的功能和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了參考。
發(fā)布者:藍景科信河北生物科技有限公司
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