橄榄油生产会产生大量的果渣,这些果渣通常被丢弃在土壤中,对农业和环境产生不利影响。此外,气候变化加剧了植物病害,并促进了有毒植物化学物质在农业中的使用。然而,橄榄磨坊废料具有作为可重复使用和宝贵的生物资源的巨大潜力。我们使用稀释乙醇(一种环保溶剂)提取了含有短和长寡半乳糖醛酸苷、短阿拉伯寡糖和多糖的级分。获得的提取物引发了拟南芥幼苗中植物先天免疫的关键特征,包括丝裂原活化蛋白激酶 MPK3 和 MPK6 的磷酸化以及防御基因(如 CYP81F2 、 WRKY33 、 WRKY53 和 FRK1 )的上调。值得注意的是,用橄榄果渣提取物对成年拟南芥和番茄植株进行预处理可启动防御反应,增强其对植物病原菌灰葡萄孢和丁香假单胞菌的抵抗力。我们的研究结果强调了在橄榄油生产后期收集的两相橄榄果渣在低成本和可持续的聚糖诱导剂中进行升级再造的机会,有助于减少化学合成农药的使用。
图1。SAM-SEQ同时探测植物组织上的染色质访问性和DNA甲基化。a。SAM-SEQ方案的工作流程和GDNA上M6A-MTase序列偏好的评估(EcoGII-WEALED GDNA)。 b。 链特异性的M6a水平的ECOGII处理的基因组DNA水平在标准化之前和之后,M6A-MTase偏好比五个A. thaliana染色体。 centromeres被描述为灰色盒子。 拟南芥12-mer序列的 c umap投影,由m6a/a含量的ecogii处理的gDNA,含量和含量。 MCG,MCHG和MCHH水平的GDNA和SAM-SEQ的ONT测序之间的密度图和相关分析。 e。 链特异性的SAM-SEQ M6A水平M6A-MTases偏好归一化和之后。 f。 拟南芥基因的元数据显示ATAC-SEQ可及性(Lu等人 2017)(右Y轴)和SAM-SEQ染色质可及性(M6A/A),使用独立的实验使用不同的M6A-MTases(ECOGII或HIA5)以及不同的ONT化学(R9.4.1或R10)(左Y轴)(左Y轴)。SAM-SEQ方案的工作流程和GDNA上M6A-MTase序列偏好的评估(EcoGII-WEALED GDNA)。b。链特异性的M6a水平的ECOGII处理的基因组DNA水平在标准化之前和之后,M6A-MTase偏好比五个A. thaliana染色体。centromeres被描述为灰色盒子。c umap投影,由m6a/a含量的ecogii处理的gDNA,含量和含量。MCG,MCHG和MCHH水平的GDNA和SAM-SEQ的ONT测序之间的密度图和相关分析。e。链特异性的SAM-SEQ M6A水平M6A-MTases偏好归一化和之后。f。拟南芥基因的元数据显示ATAC-SEQ可及性(Lu等人2017)(右Y轴)和SAM-SEQ染色质可及性(M6A/A),使用独立的实验使用不同的M6A-MTases(ECOGII或HIA5)以及不同的ONT化学(R9.4.1或R10)(左Y轴)(左Y轴)。
一个引人注目的悖论是,具有长期保守的蛋白质序列、功能和表达模式的基因通常表现出极为不同的顺式调控序列。目前仍不清楚如此剧烈的跨物种顺式调控进化如何使基因功能得以保存,以及这些差异在多大程度上影响物种内出现的顺式调控变异如何影响表型变化。在这里,我们使用一种在表达模式和功能上保守了约 1.25 亿年的植物干细胞调节剂来研究这些问题。通过在两个远亲模型拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 和番茄 (Solanum lycopersicum) 中进行体内基因组编辑,我们在干细胞抑制基因 CLAVATA3 (CLV3) 的上游和下游区域生成了 70 多个缺失等位基因,并比较了它们对共同表型(即结出果实的心皮数量)的单独和综合影响。我们发现,与下游区域相比,番茄 CLV3 上游序列对哪怕是微小的扰动都高度敏感。相比之下,拟南芥 CLV3 功能对编码序列上游和下游的严重破坏具有耐受性。上游和下游缺失的组合也揭示了不同的调控结果。在番茄中,添加下游突变带来的表型增强主要是微弱的和附加的,而对拟南芥 CLV3 的两个区域进行突变则产生了显著的协同效应,显示出功能性顺式调控序列的不同分布和冗余。我们的研究结果证明了高度保守的植物干细胞调节器的顺式调控结构组织具有显著的可塑性,并表明顺式调控序列空间的重大重构是一种常见但又隐蔽的进化力量,它改变了保守基因调控变异的基因型与表型关系。最后,我们的研究结果强调了需要对顺式调控的空间结构进行谱系特异性解剖,以便有效地设计作物中保守的生产力基因的性状变异。
通量,活性氧的产生和有丝分裂原激活的蛋白激酶激活[1]。最近的研究表明,2受体系统的相互依赖性和相互增强[2,3]。基于其N末端结构域及其系统发育,NLR在盘绕型圈(CC)结构域,Toll-like/interleukin-1受体耐药性(TIR)结构域中被构成,对白粉病(CC R)的耐药性(CC R)域的耐药性包含NLR,含有NLR,含有AS CNLS,TONLS,the and cnls for and thls for and for and thls from thls&tnls for and。在拟南芥中(以下称为Arabidopsis),多个PRR和效应子传感NLR(某些CNL和所有测试的TNL)需要存在RNL,也称为Helper NLR,以激活全部免疫力[5,6]。rnls形成一个由2个亚家族组成的小而进化保守的进化枝,活化的抗耐药性1(ADR1)和N需求基因1(NRG1)家族,它们在血管植物的发散之前已有分离[4]。拟南芥基因组径流3 ADR1和2 NRG1全长基因需要完全免疫[7-9]。尽管RNL仅代表大多数被子植物中NLR基因库的一小部分[4,10],但对于植物而言,它们至关重要。在这里,我们重点介绍了RNL在免疫过程中的功能以及讨论RNL激活机制的最新发现。
4马里兰大学植物科学与景观建筑系,美国马里兰州大学公园,美国5 20742年5月5日生物科学与生物技术研究所,马里兰大学,马里兰大学,罗克维尔,马里兰州20850,美国 * Xiaohan Yang(yangx@ornl.gov)†当前地址:美国中央社区学院 - 黑斯廷斯,NE 68902,美国跑步标题:用于检测CRISPR Systems Abstract CRISPR/CAS的生物传感器最近已成为各种物种中基因组工程最可靠的系统。 然而,对与CRISPR/CAS9技术相关的风险的担忧正在增加,这可能会导致CRISPR基因编辑意外引起的潜在意外DNA变化。 开发一个可以检测和报告生物系统中有源CRIPSR/CAS工具存在的系统是非常必要的。 在这里,我们开发了实时检测系统,可以自发地指示用于基因组编辑和基因调节的CRISPR-CAS工具,包括CRISPR/CAS9核酸酶,基础编辑,质量编辑和植物中的CRISPRA。 使用基于荧光的分子生物传感器,我们证明了CRISPR/CAS9核酸酶,基础编辑,原始编辑和Cripsra的活性在短暂表达中可以通过原生质体转化和叶片浸润(在拟南芥,poplar和烟草中)和稳定的拟南芥中转化。 关键词:CRISPR,基因组编辑,生物传感器,检测,瞬时基因表达。4马里兰大学植物科学与景观建筑系,美国马里兰州大学公园,美国5 20742年5月5日生物科学与生物技术研究所,马里兰大学,马里兰大学,罗克维尔,马里兰州20850,美国 * Xiaohan Yang(yangx@ornl.gov)†当前地址:美国中央社区学院 - 黑斯廷斯,NE 68902,美国跑步标题:用于检测CRISPR Systems Abstract CRISPR/CAS的生物传感器最近已成为各种物种中基因组工程最可靠的系统。然而,对与CRISPR/CAS9技术相关的风险的担忧正在增加,这可能会导致CRISPR基因编辑意外引起的潜在意外DNA变化。开发一个可以检测和报告生物系统中有源CRIPSR/CAS工具存在的系统是非常必要的。在这里,我们开发了实时检测系统,可以自发地指示用于基因组编辑和基因调节的CRISPR-CAS工具,包括CRISPR/CAS9核酸酶,基础编辑,质量编辑和植物中的CRISPRA。使用基于荧光的分子生物传感器,我们证明了CRISPR/CAS9核酸酶,基础编辑,原始编辑和Cripsra的活性在短暂表达中可以通过原生质体转化和叶片浸润(在拟南芥,poplar和烟草中)和稳定的拟南芥中转化。关键词:CRISPR,基因组编辑,生物传感器,检测,瞬时基因表达。
摘要 我们最近证明,纤维素分解产物纤维三糖是一种损伤相关分子模式 (DAMP),可诱导与细胞壁完整性相关的反应。下游反应的激活需要拟南芥马来酸二酯结构域内含有的纤维寡聚体受体激酶 1 (CORK1) 1。纤维三糖/CORK1 通路可诱导免疫反应,包括 NADPH 氧化酶介导的活性氧产生、丝裂原活化蛋白激酶 3/6 磷酸化依赖性防御基因激活以及防御激素的生物合成。然而,细胞壁分解产物的质外体积累也应激活细胞壁修复机制。我们证明,在将纤维三糖施用于拟南芥根部后数分钟内,参与活性纤维素合酶复合物在质膜中积累以及负责蛋白质运输到反式高尔基网络 (TGN) 和在反式高尔基网络内运输的多种蛋白质的磷酸化模式就会发生改变。参与半纤维素或果胶生物合成的酶的磷酸化模式和多糖合成酶的转录水平几乎不受纤维三糖处理的影响。我们的数据显示,参与纤维素生物合成和反式高尔基体运输的蛋白质的磷酸化模式是纤维三糖/CORK1 通路的早期靶标。
摘要:在拟南芥中,含环的E3泛素连接酶高表达的高响应基因1(HOS1)是冷信号传导的主要调节剂。在这项研究中,进行了第一个外显子中HOS1基因的CRISPR/CAS9介导的靶向诱变。DNA测序表明,由HOS1的基因组编辑引入的固定插入导致出现过早的停止密码子,从而破坏了开放的阅读框架。将获得的HOS1 CAS9突变植物与SALK T-DNA插入突变体(HOS1-3线)进行了比较,就其对非生物胁迫的耐受性,二级代谢产物的积累和参与这些过程的基因表达水平的积累而言。在暴露于冷应激后,在HOS1-3和HOS1 Cas9植物中都观察到了冷响应基因的耐受性和表达。HOS1突变会导致转化细胞中植物甲状腺素合成的变化。葡萄糖醇(GSL)的含量被1.5次下调,而转基因植物中氟乙醇糖苷的上调为1.2至4.2倍。还改变了拟南芥中次级代谢的相应MYB和BHLH转录因子的转录物丰度。我们的数据表明,HOS1调节的下游信号传导与植物甲壳虫生物合成之间存在关系。
提高作物产量和品质是应对气候变化和人口增长的永恒主题。改良作物品种的关键在于精准操控基因表达。近年来CRISPR/Cas9技术的进步使得基因敲除越来越简单,但对于与重要农艺性状相关的基因,适当调控其表达水平至关重要,完全敲除往往会导致其他方面的缺陷。此外,许多农艺性状的改良需要上调靶基因的表达。因此,开发新的精准上调或下调基因表达的方法,而无需改变基因蛋白序列或引入新的基因组片段,将大大增强作物遗传改良的技术基础。 N 6 -甲基腺苷 (m 6 A) 是真核生物 mRNA 中最丰富且可逆的内部化学修饰,分别由甲基转移酶 (写入酶)、去甲基酶 (擦除酶) 和 m 6 A 结合蛋白 (读取酶) 安装、移除和识别 ( Tang et al., 2023 )。目前,在植物中已鉴定出两种类型的 m 6 A 甲基转移酶:多蛋白复合物和单个蛋白质。该多蛋白复合体包括 MTA、MTB、FIP37、VIRILIZER (VIR)、HAKAI 和 HIZ2(HAKAI 相互作用锌指蛋白 2),可催化 mRNA 中大多数 m6A 修饰(Parker et al., 2021; Ruzicka et al., 2017; Shen et al., 2016; Zhang et al., 2022; Zhong et al., 2008)。单个蛋白质 FIONA1 在拟南芥中也表现出甲基转移酶活性(Wang et al., 2022; Xu et al., 2022),可催化 mRNA 中约 10% 的 m6A 修饰。植物中已鉴定出多种m6A脱甲基酶,它们属于Fe(II)/a-kg依赖性双加氧酶超家族,包括拟南芥AtALKBH10B和AtALKBH9B(Martinez-Perez等,2017)、水稻OsALKBH9(Tang等,2024)和番茄SlALKBH2(Zhou等,2019)。m6A可被m6A结合蛋白识别,如拟南芥中含有YTH结构域的ECT。在植物中,poly A+中m6A/A的比率
Li 等人。利用引导 RNA 和 Cas9 在拟南芥和本氏烟中进行多重和同源重组介导的基因组编辑。《自然生物技术》31:688-691。Shan 等人。利用 CRISPR-Cas 系统对作物进行靶向基因组修饰。《自然生物技术》31:686-688。Nekrasov 等人。利用 Cas9 引导的核酸内切酶在模型植物本氏烟中进行靶向诱变。《自然生物技术》31:691-693。