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FluorCam 葉綠素熒光成像國內用戶應用案例

閱讀:347      發布時間:2025-4-30
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FluorCam葉綠素熒光成像國內用戶應用案例

——【清華大學】:酶促進同一模板鏈上的轉錄和復制沖突從而導致DNA損傷


DNA復制和RNA轉錄的基于相同的基因組模板,因此會出現基因轉錄的方向與復制叉的方向相對的情況,即轉錄-復制沖突(TRCs),TRCs會誘導形成R-loops并引起基因組不穩定,類似的現象也發生在植物中。

此前,清華大學孫前文研究員實驗室發表在The Plant Cell2017的研究發現,定位于葉綠體AtRNH1C蛋白可以與AtGyrases互作,消除TRCsR-loops,從而維持基因組穩定性,atrnh1c突變體則出現R-Loops過量積累,從而導致葉綠體DNA斷裂和植物葉片發黃、矮小等生長缺陷。其中葉綠素熒光成像實驗結果為在易科泰生態技術公司Eco-lab實驗室合作完成。(相關閱讀:核糖核酸酶HDNA解旋酶協作以限制擬南芥葉綠體R環水平并且維持基因組穩定性

2024清華大學生命學院孫前文研究員實驗室在該研究領域又獲突破,在Nature Communications雜志上發表了題為 Primase promotes the competition between transcription and replication on the same template strand resulting in DNA damage"的論文,揭示了葉綠體中TRCs導致DNA損傷的分子機制。其中,依舊使用了FluorCam葉綠素熒光成像進行了突變體光合表型鑒定的工作:

 

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引物酶ATH通過促進TRCs加劇R-loop積累DNA損傷

研究中對atrnh1c進行EMS誘變篩選出多個突變體利用Fluorcam葉綠素熒光成像等技術對他們進行了表型鑒定,其中acs1atrnh1c抑制突變體)的Fv/Fm相比atrnh1c明顯升高。其他方法的鑒定結果共同說明了acs1恢復了擬南芥的基因穩定性。

 

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質體DNA聚合酶Pol1A的突變也能類似地挽救atrh1c突變體的缺陷

葉綠體基因組的復制需要兩種DNA聚合酶的參與,即Pol1APol1B。先前的研究表明,Pol1B不僅參與復制過程,還具有DNA修復功能。Fluorcam成像等鑒定結果表明,Pol1Batrnh1c的雙突變體(1cpol1b)表現出比atrnh1c更嚴重的葉綠體基因組退化和生長缺陷。Pol1Aatrnh1c的雙突變體(1cpol1aatrnh1c相比,生長缺陷、光合效率Fv/Fm、葉綠素含量以及每細胞葉綠體數量部分恢復PolIA功能缺失可減少TRCs,維持基因組穩定性

 

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易科泰Ecolab實驗室擁有FluorCam葉綠素熒光成像/多光譜熒光成像系統、FluorTron多功能高光譜成像系統、FluorTron光合表型成像系統等眾多儀器設備,真誠歡迎各位老師來進行實驗技術交換和學術合作。

 


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