自然科学基金重大国际合作项目“拟南芥全部转录调控因子蛋白组学研究”取得重要进展

日期 2004-04-19　来源：　作者：　【大中小】　【打印】　【关闭】

　　本文提要：为了使我国在国际植物功能基因知识产权竞争中占有一席之地，国家自然科学基金委员会于2001年快速启动“拟南芥全部转录调控因子蛋白组学研究”重大国际合作研究项目，经过科学家两年多的努力，在基因克隆、表达、功能研究及蛋白质芯片研制等方面取得了重要进展。　　为了加强我国植物功能基因组学研究，使我国在国际植物功能基因知识产权竞争中拥有一席之地，国家自然科学基金委员会于2001年快速启动“拟南芥全部转录调控因子蛋白组学研究”重大国际合作研究项目，投入经费1200万元，受资助部门匹配500万元。共有国内外7个单位的14个课题组参与，包括北京大学5个，耶鲁大学3个，中科院遗传发育所2个，复旦大学、中科院上海植物生理生态所、武汉大学和上海交大各1个课题组。项目主要承担人中有中科院院士1人，“国家杰出青年科学基金”获得者7人，教育部“长江特聘教授”4人。　　2004年3月11日，国家自然科学基金委员会主持召开了项目进展报告会，朱作言副主任到会听取了汇报，项目主持人邓兴旺教授、朱玉贤教授和9个子课题负责人分别代表各自的课题组作了进展报告。经过科学家两年多的努力，研究取得了重要进展：共克隆了44个拟南芥转录调控因子家族中的1282个基因，已经在数量上大大超过欧盟各国所克隆的总数，是目前国际上克隆转录因子最多、最完整的一项工作，而我国的总经费投入又远远低于欧盟各国的投入。项目组正在进一步努力，争取到今年底本项目第一期结题前克隆到1300个以上的基因，力保我国在转录调控因子的克隆数量与表达方面具有世界领先水平。有关总体克隆表达的研究论文已经投送本领域的高水平学术刊物，全部克隆已递送到美国拟南芥资源保护中心，供全世界学者共享。获得了拟南芥所有已知和预测的1864个转录因子的序列，利用设计的引物通过多聚酶链式反应（PCR）技术扩增出每个基因的DNA片段并制成cDNA（互补DNA）微阵列芯片，检测了拟南芥幼苗的转录因子在光调控下的表达。结果发现，生长六天的拟南芥幼苗中有1377个转录因子在白光下表达，有1241个在黑暗中表达，所有表达的基因占整个转录因子的84%。将所克隆的全部基因转移到蛋白质表达载体中，进行了大规模蛋白质表达试验。通过实验验证已克隆的拟南芥转录调控因子融合基因中85%以上有一定量的蛋白质表达。部分工作已陆续在该领域重要刊物发表。分别对植物特有的一些转录因子基因功能进行了研究，克隆了受乙烯和环境调控的相关转录因子基因142个，生长素应答因子基因 23个，生长素诱导表达的转录因子基因29个，同源转换域基因家族基因83个，乙烯反应途径中起作用的转录因子基因6个，与苜蓿耐盐性有关的转录因子同源的基因7个，参与调节植物抗病反应的转录因子基因57个，调控植物叶片极性建成的基因32个以及参与调控植物发育特别是有性生殖相关的转录因子140多个。正在进行蛋白质芯片制备试验，争取开发并完善芯片数据处理系统。目前项目组正与博奥生物芯片有限公司合作，进行小型蛋白质芯片的点制与检测实验。北京大学的两位博士生也已经到达耶鲁大学，在邓兴旺和Michael Snyder教授的实验室从事蛋白质芯片的构建，相信能按规定在2004年间得到各种不同规格的蛋白质芯片。　　研究组将于今年适时在浙江杭州召开一次拟南芥基因组学研讨会，届时将有一大批国际知名的科学家参加会议。