拟南芥CYP72B1基因的转录调控元件识别

【作者】 张长青； 王进；

【机构】 南京大学生命科学学院,医药生物技术国家重点实验室； 金陵科技学院园艺学院；

【摘要】 CYP72B1基因是细胞色素P450基因家族中的一个成员,编码产物为油菜素内酯-26-羟基化酶。该酶具有催化油菜素内酯26位C发生羟基化,生成26-羟基-油菜素内酯的生化功能。生理学上该功能可导致植物体内油菜素内酯水平的下降,从而削弱植物细胞增大,抑制植物生长,调控光形态建成。揭示CYP72B1基因的表达调控机制将是全面理解该基因功能的重要基础。芯片分析证实,CYP72B1基因的转录水平是生长素上调的,同时也是油菜素内酯上调的(Goda et al.2004);生化实验表明,CYP72B1基因的mRNA量和蛋白质量也都是光条件下积累的(Turk et al.2003)。因此,CYP72B1基因的转录起始可能是受着生长素、油菜素内酯和光等信号相关的转录起始机制调控。为揭示CYP72B1基因的转录起始机制,对CYP72B1基因的启动子进行了转录调控元件的计算分析。结果表明,生长素反应元件之一的AuxRE元件是CYP72B1基因响应生长素和油菜素内酯信号的基础,光反应元件之一的GT元件是其响应光信号的基础,本研究还发现ATCATG序列是一个全新的未知功能元件,我们将该元件命名为EDIB。它们均具有在共表达基因启动子区高频、在物种间CYP72B1基因的启动子中保守和与其它元件组合间部分间距恒定的重要特征。利用该结果构建了CYP72B1在基因转录水平上响应光信号和生长素/油菜素内酯信号的基因表达调控网络局部图谱。该研究结果在转录起始水平上建立了光信号和植物激素信号间的联系,扩展了对植物生长发育过程的分子机理认识,是建立大规模植物基因调控网络的有益探索。更多还原