如何进行DAP-seq研究?超绝转录因子研究利器!

学术   2024-12-02 18:04  
表观遗传修饰是指对基因表达的调控,通过化学修饰改变染色体上的DNA和蛋白质,进而影响基因的表达。DAP-seq(DNA affinity purification sequencing)用于研究蛋白质-DNA相互作用,无需特异性抗体,即可以通过体外合成蛋白的方式快速识别转录因子结合位点。

基迪奥特色DAP-seq产品项目经验行业领先,项目数累积1000+,多农学物种已经成功发文,平均IF >7。无论单一研究还是进阶与RNA-seq、ATAC-seq等关联,我们都可以为各类模式/非模式生物研究提供有效的体外蛋白表达新方法与研究思路!


本期分享2024部分优秀农学DAP-seq项目文章以供参考,涉及水稻、柑橘、黄瓜、菠菜、无花果、番木瓜、番茄等物种。基迪奥DAP-seq产品能为客户提供稳定的技术质量、精细的数据挖掘、完整的研究方案以及一对一高质量技术售后,欢迎有测序意向的老师与我们联系。


案例1


DAP-seq揭示了水稻优良单倍型OsGATA8-H协调氮素吸收和分蘖形成机制





英文题目:The elite haplotype OsGATA8-H coordinates nitrogen uptake and productive tiller formation in rice

发表期刊:Nat Genet
发表时间:202406
影响因子:31.7
物种样本:水稻
公司产品:DAP-seq
DOI:10.1038/s41588-024-01795-7
合作单位:南京农业大学



过量氮会促进水稻中非生产性分蘖的形成,从而降低氮利用效率(NUE),通过平衡氮吸收和形成生产性分蘖来培育高NUE水稻品种仍是一个长期的挑战。该研究确定了转录因子OsGATA8是水稻氮吸收和分蘖形成的关键协调者。OsGATA8通过抑制铵转运蛋白基因OsAMT3.2的转录来负向调节氮摄取。同时,它通过抑制OsTCP19的转录来促进分蘖的形成,OsTCP19是分蘖的负调节剂。作者将OsGATA8-H确定为一种高NUE单倍型,具有增强的氮摄取和更高比例的生产分蘖。OsGATA8-H的地理分布及其在历史种质中的频率变化表明其对肥沃土壤的适应。总体而言,该研究为氮素利用的调控提供了分子和进化见解,并促进了氮肥利用较高水稻品种的育种。

Fig1 OsGATA8通过直接转录调控氮代谢相关的水稻氮素吸收


案例2


miR159a‐DUO1模块通过调节柑橘生长素生物合成和淀粉代谢来调节花粉发育





英文题目:The miR159a‐DUO1 module regulates pollen development by modulating auxin biosynthesis and starch metabolism in citrus

发表期刊J Integr Plant Biol
发表时间:202404
影响因子:9.3
物种样本:柑橘
公司产品:DAP-seq
DOI:10.1111/jipb.13656
合作单位:华中农业大学



柑橘品种无核化是柑橘育种的重要目标之一。与异常花粉发育相关的雄性不育是无核化的一个重要因素。然而对柑橘无核表型背后的调控机制仍知之甚少。该研究揭示了miR159a-DUO1模块在柑橘中调控花粉发育的关键作用。在山金柑(Fortunella hindsii)中,过表达csi-miR159a或敲除DUO1可导致无核小果表型,且花粉发育受阻。DAP-seq、RNA-seq和相互作用实验显示,DUO1直接调控YUC2/YUC6SS4STP8基因,这些基因参与生长素合成和淀粉代谢。miR159a-DUO1模块通过降低YUC2/YUC6表达减少IAA水平,抑制花粉有丝分裂I,同时减少SS4STP8表达,破坏花粉淀粉代谢。总之,这项研究揭示了miR159a-DUO1模块调控花粉发育的新机制,并阐明了柑橘雄性不育的分子调控网络。

Fig2-1 敲除DUO1导致柑橘花粉发育缺陷

Fig2-2 miR159a-DUO1模块调控柑橘花粉发育


案例3


通过DAP-seq发现R2R3-MYB转录因子CsMYB60通过调节黄瓜类黄酮积累控制成熟果皮颜色





英文题目:R2R3-MYB transcription factor CsMYB60 controls mature fruit skin color by regulating flavonoid accumulation in cucumber

发表期刊:Plant J
发表时间:202405
影响因子:6.2
物种样本:黄瓜果皮
公司产品:DAP-seq
DOI:10.1111/tpj.16797
合作单位:扬州大学



在黄瓜中,成熟果实的表皮颜色从白色到棕色不等,然而这一重要性状的遗传基础仍不清楚。该研究揭示了CsMYB60基因在黄瓜成熟果实果皮着色中的关键作用。在白色至淡黄色果皮的黄瓜中,CsMYB60存在提前终止突变,而在浅黄色品种中,由于内含子中插入了类似突变体的元件,导致剪接提前终止。转基因CsMYB60c黄瓜植株表现出黄褐色果皮,通过促进黄酮类化合物积累实现。CsMYB60c编码一种核蛋白,主要通过其C端激活基团发挥转录激活剂的作用。RNA-seq和DAP-seq发现,CsMYB60c通过直接与黄酮类生物合成基因启动子区的YYTACCTAMYT基序结合,促进果皮着色。该研究结果不仅深入了解了CsMYB60显性控制果实着色的功能,而且还强调了DNA内含子突变与外显子突变具有相似的表型影响,这可能有助于未来黄瓜育种。

Fig3 CsMYB60直接结合并激活类黄酮生物合成相关基因的启动子


案例4


赤霉素通过SpGAI-SpSTM模块调控雌雄异株菠菜的雄性化





英文题目:Gibberellins regulate masculinization through the SpGAI-SpSTM module in dioecious spinach

发表期刊:Plant J
发表时间:202403
影响因子:6.2
物种样本:菠菜
公司产品DAP-seq
DOI:10.1111/tpj.16717
合作单位:河南师范大学



雌雄异株植物的性别主要由遗传因素决定,但也可以通过外源植物激素等环境线索转化。该研究揭示了赤霉素(GA)在雌雄异株菠菜中通过SpGAI-SpSTM-SpPI调控模块诱导雌性向雄性转化的分子机制。通过外源GA3处理,证实了GA对雌性植物的雄性化效应,包括完全转化和功能性雄蕊的产生。沉默SpGAI基因(GA信号传导抑制因子)或SpSTM基因(KNOX转录因子)都能导致雌花雄性化。SpSTM可直接抑制SpPI基因表达,影响雌花发育。这些见解可能有助于阐明雌雄异株植物性别转换系统的分子机制,同时也有助于阐明单性花生成的生理基础。

Fig4 GA诱导的菠菜雄性化模型


案例5


无花果的ERF12可提高果实成熟时的硬度





英文题目:Ficus carica ERF12 improves fruit firmness at ripening

发表期刊:Horticultural Plant Journal
发表时间:202405
影响因子:5.7
物种样本:无花果
公司产品:DAP-seq
DOI:10.1016/j.hpj.2024.03.002
合作单位:中国农业大学



无花果果实在成熟期和采收后硬度迅速下降,导致贮藏性差和运输损耗,严重制约新鲜无花果产业的发展。APETALA2/乙烯反应因子(AP2/ERF)转录因子是乙烯信号通路的下游成分,在果实成熟过程中对品质形成起着至关重要的作用。作者利用了多组学分析结合分子生物学试验,探究抑制子FcERF12在果实成熟软化调控中的作用与分子机制。该研究首次展现了FcERF12在果实成熟调控网络中的重要性,为深入理解果实成熟分子机制提供了新的视角,并为未来以延长货架期为目标的无花果育种工作提供了潜在的靶点。

Fig5 FcERF12结合位点的富集


案例6


DAP-seq揭示转录因子CpWRKY50通过促进JA信号通路增强番木瓜炭疽病抗性的新机制





英文题目Transcription factor CpWRKY50 enhances anthracnose resistance by promoting jasmonic acid signaling in papaya

发表期刊:Plant Physiology
发表时间:202409
影响因子:6.5
物种样本:番木瓜
公司产品:DAP-seq
DOI:10.1093/plphys/kiae479
合作单位:广东省农业科学院果树研究所



该研究筛选到受短孢炭疽菌(Colletotrichum brevisporum)和MeJA强烈诱导的IIC类WRKY转录因子家族基因CpWRKY50,侵染短孢炭疽菌时,CpWRKY50在炭疽病抗性品种中的表达显著高于感病品种。在果实中瞬时过表达CpWRKY50可增强其对炭疽病的抗性。过表达株系中,茉莉酸(JA)和JA异亮氨酸(JA-Ile)的含量在接菌前后均高于野生型,表明CpWRKY50表达上调导致JA含量上升。DAP-seq、Y1H、Dual-LUC和EMSA实验结果表明,CpWRKY50可直接与JA信号通路中两个关键基因CpMYC2CpPR4启动子的W-box基序(TTGACC)相结合,并激活它们的表达,从而增强番木瓜对炭疽病的抗性。总而言之,该项研究支持CpWRKY50通过促进JA信号传导正向调节木瓜的炭疽病抗性,扩展了对番木瓜抗病机制的理解。

Fig6 CpWRKY50与CpMYC2CpPR4的启动子结合


案例7


DAP-seq揭示SlBEL11调节类黄酮生物合成,从而微调生长素流出以防止番茄过早落果的分子机制





英文题目:SlBEL11 regulates flavonoid biosynthesis, thus fine-tuning auxin efflux to prevent premature fruit drop in tomato

发表期刊:J Integr Plant Biol
发表时间:202402
影响因子9.3
物种样本:番茄果实
公司产品:DAP-seq
DOI:10.1111/jipb.13627
合作单位:沈阳农业大学



生长素调节花和果实脱落,但发育信号如何介导脱落过程中的生长素运输尚不清楚。研究表明,转录因子BEL1-LIKE HOMEODOMAIN11(SlBEL11)在番茄((Solanum lycopersicum)果实脱落区高度表达,其表达量随果实发育增加。SlBEL11通过调节黄酮类生物合成,特别是槲皮素水平,微调生长素外流,防止番茄过早脱落。RNAi技术敲低SlBEL11会导致果实过早脱落。DAP-seq分析显示SlBEL11直接激活SlMYB111基因表达,而SlMYB111进一步诱导黄酮类生物合成关键基因的表达。这些发现为理解番茄果实脱落的分子机制提供了新见解,并有助于通过分子育种改善番茄的脱落特性。

Fig7 SlBEL11直接促进番茄果实脱落区中SlMYB111的表达

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