記者6月16日從福建農(nóng)林大學(xué)獲悉，由該校教授朱方捷領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)通過高通量技術(shù)解析了40個(gè)MYB家族轉(zhuǎn)錄因子的DNA序列特異性，闡明了起源於共同祖先的轉(zhuǎn)錄因子在進(jìn)化中實(shí)現(xiàn)相互功能區(qū)分的新機(jī)制，並鑒定出調(diào)控菌草纖維素合成的關(guān)鍵MYB因子。

這一成果為解決高等動(dòng)植物研究中令人困惑已久的轉(zhuǎn)錄因子“特異性悖論”問題提供了全新見解，有望加快菌草在新能源與新材料領(lǐng)域的應(yīng)用。相關(guān)成果近日發(fā)表在國際期刊《宏》與《國際分子科學(xué)》上。

據(jù)介紹，轉(zhuǎn)錄因子是一類控制基因“開關(guān)”的蛋白質(zhì)，可識(shí)別、結(jié)合特定的DNA序列，讀取各基因附近的DNA“密碼”，並轉(zhuǎn)換成基因表達(dá)水平的調(diào)控信息。

轉(zhuǎn)錄因子是決定細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)鍵，也是細(xì)胞重編程、再生醫(yī)療、農(nóng)業(yè)育種的重要靶標(biāo)。

高等動(dòng)植物的基因組在進(jìn)化中經(jīng)歷了多次復(fù)制事件，產(chǎn)生了大量來源於共同祖先、識(shí)別的DNA序列極為相似的轉(zhuǎn)錄因子。但令人費(fèi)解的是，這些轉(zhuǎn)錄因子所結(jié)合、調(diào)控的靶標(biāo)基因，以及所行使的生理功能卻可能截然不同，這一現(xiàn)象被稱為“特異性悖論”。

“我們的研究發(fā)現(xiàn)，雖然許多轉(zhuǎn)錄因子單體識(shí)別的DNA序列極其相似，但形成同源二聚體后，則可識(shí)別各自獨(dú)特的DNA序列。這種機(jī)制為解釋進(jìn)化史中起源於共同祖先、高度相似的旁系同源轉(zhuǎn)錄因子如何逐步產(chǎn)生功能分化，進(jìn)而增加高等動(dòng)植物機(jī)體的復(fù)雜性與環(huán)境適應(yīng)性提供了新視角?！敝旆浇菡f。

福建農(nóng)林大學(xué)整合該校海峽聯(lián)合研究院和國家菌草工程技術(shù)研究中心兩大優(yōu)勢(shì)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)科研與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的高效銜接。

“本次研究的MYB家族轉(zhuǎn)錄因子是調(diào)控木質(zhì)纖維素合成的重要因子，決定著菌草的重要農(nóng)藝性狀與生產(chǎn)加工性能，如作為生物質(zhì)材料的力學(xué)性能、作為生物質(zhì)新能源的效能等。此次，團(tuán)隊(duì)也鑒定到了調(diào)控菌草纖維素合成的關(guān)鍵MYB因子。”朱方捷說，這一成果將促進(jìn)菌草在新能源與新材料領(lǐng)域的應(yīng)用。（記者謝開飛 通訊員林良輝）

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