针对植物生物技术的先进的遗传工具
摘要基础研究提供了一个更好的理解植物遗传监管层次结构的工具。为满足农业面对的挑战,我们必须能够迅速将这些知识转化为生成改进植物的方法。因此,在本文中,我们讨论先进工具,目前使用在植物和植物生物技术生产的催化效应由目标基因表达的控制下植物本构启动子和精确的基因组编辑
工程锌指蛋白(ZFPs)已被用于基因激活。绑定到DNA单体目标的ZFPs,每一个都由一系列串联的3 - 6或多个C2H2指针,这目标的特定DNA序列长是9-18base 长度的。在芥和油菜中，合成zinc-finger-transcription因素(ZF-TFs)包含激活域用于目标激活信使基因和内源性基因a。他们也被用于转基因a表达下，调节相同基因表达与其他杆状的病毒启动子的转录因子结合位点。
设计转录TALE感受器也可以用于目标基因的表达，这些人工监管机构包含一个氨基-终端易位域,一个中央DNA结合域和一个羧基-终端领域,其中包括核本地化和激活域的信号。合成TALE比设计ZFPS简单，因为他们不需要筛选对表达式库,这是一个ZFP设计的要求。 - -( - -)串联重复序列几乎相同。每个重复30-42(通常是34)氨基酸长。转录起始站点之间的距离的DNA结合位点TALE-TFs ZF-TFs并不是固定的,可能随不同的特异性。在一项研究中,番茄的TALES,包含自己的激活域和由本构CaMV 35 s启动子是用来专门诱导番茄Bs4基因和a .芥EGL3 KNAT1基因的表达。这些TALES的目标站点46 - 108 bp上游的转录起始站点。这感应导致番茄的毛状体数量的增加,极大地改变了在a芥叶形态。在另一项研究中,证实转基因和内源性RD29A表达式a芥
冷后,盐或脱落酸治疗当TALES DNA结合域融合到一个域SRDX ERF-associated。
此外，在植物可能通过使用合成转录TALEs激活、重组和其他遗传或表观遗传效应(如甲基化、乙酰化和脱乙酰作用,氨基化或外源基因或内源性脱氨基作用)。例如,合成TALE-TFs嵌合激活域设计目标各种19-25 bp 35 s启动子序列,导致双重reporter-gene表达ZF-TFs和TALE-TFs承诺工具调节内源基因的表达在原始植物的背景下,他们有可能被应用于作物改良。他们可以用来激活整个代谢的关键调节蛋白,主开关和发展路径重要的因素包括:位置、核苷酸序列和独特性的DNA结合网络;选择激活域;非目标效应。在空间和时间上，合成诱导启动子需要搭配上合成特定转录因子和高水平的bioproduct合成
先进的DNA组装和合成
为更大范围应用工程植物，需要多个基因或整个通路的引入到植物基因组。我们实现这个目标的能力是非常有限的，因为原先依赖多轮转化的方法，传统育种方法和转基因技术位于多个位点。到目前为止，通过多个链接基因的合作转化，多基因转化已经成功在一些植物品种中成功运用。这种方法允许集成4-9个基因进入到单转基因链中，依靠或者不依靠植物繁殖的帮助，为代谢工程或生产multimeric蛋白质复合物。大型DNA分子的组装和合成方法在一个转基因向量中，而多基因转移提供另一种方法，在这种无缝背景下，DNA模块的组装，有或没有de novo DNA合成需要
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