FluorCam 葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光成像(xiang)國內(nei)用(yong)戶(hu)應用(yong)案(an)例(li)

FluorCam葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光成像(xiang)國內(nei)用(yong)戶(hu)應用(yong)案(an)例(li)

——【清華大(da)學(xue)】：酶促進(jin)同(tong)壹模板(ban)鏈(lian)上(shang)的(de)轉錄和(he)復(fu)制沖突(tu)從而(er)導(dao)致(zhi)DNA損傷(shang)

DNA復(fu)制和(he)RNA轉錄的(de)基(ji)於相(xiang)同(tong)的(de)基(ji)因(yin)組模板(ban)，因(yin)此會出現基(ji)因(yin)轉錄的(de)方向與(yu)復(fu)制叉的(de)方向相(xiang)對的(de)情(qing)況，即轉錄-復(fu)制沖突(tu)（TRCs），TRCs會誘導(dao)形成R-loops並(bing)引(yin)起(qi)基(ji)因(yin)組不(bu)穩(wen)定(ding)，類(lei)似(si)的(de)現象(xiang)也(ye)發生在(zai)植(zhi)物(wu)中。

此前，清華大(da)學(xue)孫前文研究員(yuan)實驗室(shi)發表在(zai)The Plant Cell（2017）的(de)研究發現，定位於葉(ye)綠(lv)體(ti)AtRNH1C蛋(dan)白(bai)可(ke)以(yi)與(yu)AtGyrases互(hu)作，消(xiao)除(chu)TRCs和(he)R-loops，從(cong)而(er)維(wei)持(chi)基(ji)因(yin)組穩(wen)定(ding)性(xing)，atrnh1c突(tu)變體(ti)則(ze)出現R-Loops過(guo)量(liang)積累，從而(er)導(dao)致(zhi)葉(ye)綠(lv)體(ti)DNA斷(duan)裂(lie)和(he)植(zhi)物(wu)葉(ye)片發黃(huang)、矮(ai)小(xiao)等(deng)生(sheng)長(chang)缺(que)陷(xian)。其(qi)中(zhong)葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光成像(xiang)實驗結(jie)果(guo)為(wei)在(zai)易(yi)科(ke)泰生(sheng)態技(ji)術公(gong)司Eco-lab實(shi)驗室(shi)合作完成。（相(xiang)關閱(yue)讀：核糖(tang)核酸酶H與(yu)DNA解(jie)旋酶協作以(yi)限制擬(ni)南芥葉(ye)綠(lv)體(ti)R環(huan)水(shui)平並(bing)且(qie)維(wei)持(chi)基(ji)因(yin)組穩(wen)定(ding)性(xing)）

2024年(nian)清華大(da)學(xue)生(sheng)命學(xue)院(yuan)孫前文研究員(yuan)實(shi)驗室(shi)在(zai)該研究領(ling)域又獲突(tu)破，在(zai)Nature Communications雜(za)誌上發表了題為(wei) “Primase promotes the competition between transcription and replication on the same template strand resulting in DNA damage"的(de)論文，揭(jie)示(shi)了葉(ye)綠(lv)體(ti)中(zhong)TRCs導(dao)致(zhi)DNA損傷(shang)的(de)分子機制(zhi)。其(qi)中(zhong)，依(yi)舊使(shi)用(yong)了FluorCam葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光成像(xiang)進行(xing)了突(tu)變體(ti)光(guang)合表型(xing)鑒(jian)定的(de)工(gong)作：

l 引(yin)物(wu)酶ATH通過(guo)促(cu)進(jin)TRCs，加(jia)劇(ju)R-loop積累和(he)DNA損傷(shang)

研究中對(dui)atrnh1c進(jin)行(xing)EMS誘(you)變(bian)篩(shai)選出多(duo)個(ge)突(tu)變體(ti)，利(li)用(yong)Fluorcam葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光成像(xiang)等(deng)技(ji)術對(dui)他們進(jin)行(xing)了表型(xing)鑒(jian)定，其(qi)中(zhong)acs1（atrnh1c抑(yi)制(zhi)突(tu)變體(ti)）的(de)Fv/Fm相(xiang)比(bi)atrnh1c明(ming)顯(xian)升(sheng)高。其他方法(fa)的(de)鑒定結(jie)果(guo)共(gong)同(tong)說明(ming)了acs1恢復(fu)了擬(ni)南芥的(de)基(ji)因(yin)穩(wen)定(ding)性(xing)。

l 質(zhi)體(ti)DNA聚(ju)合酶Pol1A的(de)突(tu)變也(ye)能(neng)類(lei)似(si)地挽(wan)救(jiu)atrh1c突(tu)變體(ti)的(de)缺(que)陷(xian)

葉(ye)綠(lv)體(ti)基(ji)因(yin)組的(de)復(fu)制需要兩種DNA聚(ju)合酶的(de)參與(yu)，即Pol1A和(he)Pol1B。先(xian)前(qian)的(de)研究表明(ming)，Pol1B不(bu)僅(jin)參與(yu)復(fu)制過程，還具有DNA修(xiu)復(fu)功能(neng)。Fluorcam成像(xiang)等(deng)鑒(jian)定結(jie)果(guo)表明(ming)，Pol1B和(he)atrnh1c的(de)雙突(tu)變體(ti)（1cpol1b）表現出比(bi)atrnh1c更(geng)嚴(yan)重的(de)葉(ye)綠(lv)體(ti)基(ji)因(yin)組退(tui)化(hua)和(he)生長(chang)缺(que)陷(xian)。Pol1A和(he)atrnh1c的(de)雙突(tu)變體(ti)（1cpol1a），與(yu)atrnh1c相(xiang)比(bi)，生長(chang)缺(que)陷(xian)、光(guang)合效率Fv/Fm、葉(ye)綠(lv)素含量(liang)以(yi)及(ji)每(mei)細(xi)胞(bao)葉(ye)綠(lv)體(ti)數(shu)量部分恢復(fu)PolIA功(gong)能(neng)缺(que)失(shi)可(ke)減(jian)少TRCs，維(wei)持(chi)基(ji)因(yin)組穩(wen)定(ding)性(xing)。

易(yi)科(ke)泰Ecolab實(shi)驗室(shi)擁有FluorCam葉(ye)綠(lv)素熒(ying)光成像(xiang)/多(duo)光(guang)譜(pu)熒(ying)光成像(xiang)系統、FluorTron多(duo)功(gong)能(neng)高(gao)光譜(pu)成像(xiang)系統、FluorTron光(guang)合表型(xing)成像(xiang)系統等(deng)眾(zhong)多儀器設(she)備(bei)，真誠歡迎各(ge)位(wei)老師(shi)來(lai)進行(xing)實(shi)驗技(ji)術交換和(he)學術(shu)合作。