Wie man DAP-Seq für Transkriptionsfaktorstudien an Nicht-Modellorganismen verwendet?

Was ist die Transkriptionsfaktor-Analyse?

Die Forschung zu Transkriptionsfaktoren ist eines der wichtigen Elemente der molekularen Regulationsforschung, die selbst eine Klasse von Proteinen umfasst, die direkt an DNA-Sequenzen binden und spezifisch die Genexpression stromaufwärts der molekularen Maschinerie regulieren können. In biologischer Hinsicht spielen Transkriptionsfaktoren eine wichtige regulatorische Rolle im Wachstum und in der Entwicklung lebender Organismen sowie in deren Reaktion auf die Außenwelt. Dabei ist die Analyse der Typen, funktionalen Rollen, Einflussstärken und Bindungsstellen (TFBS) von Transkriptionsfaktoren der Schlüssel zur Forschung über Transkriptionsfaktoren. In der Studie von Transkriptionsfaktoren, die auf TFBS basiert, ChIP-seq wird normalerweise verwendet, um TFBS und verwandte Zielgene zu identifizieren, aber aufgrund der Einschränkungen von Antikörpern kann ChIP-seq bei Nicht-Modellorganismen nicht gut funktionieren. Zu diesem Zeitpunkt wird ein anderer Test zur ersten Wahl für die TFBS-Forschung in Nicht-Modellorganismen, nämlich DAP-seqIn der aktuellen Forschung wird in der Regel ein Transkriptom-Assay zusammen mit DAP-seq hinzugefügt, um ein Transkriptom + DAP-seq Multi-Omics-Assoziierungsschema zu bilden.

Was ist DAP-seq?

DAP-seq kann als eine Art Erweiterung und Vertiefung der "Transkriptionsfaktor-Analyse" in der Transkriptomanalyse betrachtet werden; DAP-seq untersucht die DNA-Bindungssequenzen und potenziellen Zielgene eines bestimmten Transkriptionsfaktors, während RNA-seq die differentiellen Gene zwischen den Proben untersucht. DAP-seq untersucht die DNA-Bindungssequenzen und potenziellen Zielgene eines Transkriptionsfaktors, während RNA-Seq untersucht die differentiellen Gene zwischen Proben. Darüber hinaus ist DAP-seq ein spezifisches experimentelles genomisches Werkzeug, das regulatorische Zielgene genauer identifiziert. Transkriptomik und DAP-seq ergänzen sich gegenseitig beim Studium der Beziehung zwischen Transkriptionsfaktor und Zielgenregulationsnetzwerk und können die Kern-Gene mit signifikantem Beitrag zum Phänotyp genau herausfiltern.

Bioinformatik-Workflow von DAP-Seq – CD Genomics

Bitte beziehen Sie sich auf unseren Service. DAP-Seq-Dienst (DNA-Affinitätsreinigung-Sequenzierung).

Wenn Sie mehr über DAP-seq erfahren möchten, lesen Sie bitte unseren Artikel. Was ist DAP-Seq?.

Fallstudie: Regulatorischer Mechanismus des Transkriptionsfaktors Cswrky33 für die Krankheitsresistenz gegen Zitrusgrünschimmel

Die Autoren führten eine Transkriptomanalyse durch, um Transkriptionsfaktoren zu identifizieren, die signifikant auf die Infektion von Zitrusfrüchten mit grünem Schimmel reagieren, und identifizierten schließlich CsWRKY33 als einen Schlüsseltranskriptionsfaktor im Krankheitsresistenzmechanismus von Zitrusfrüchten.

Um die DNA-Bindungsstelle von CsWRKY33 im Genom zu identifizieren und die entsprechenden Zielgene zu bestimmen, verwendeten die Autoren die DAP-seq-Technik, um die mit CsWRKY33 verbundenen Zielgene zu identifizieren. Die DAP-seq-Technik wurde eingesetzt, um die mit CsWRKY33 verbundenen Zielgene zu identifizieren, d.h. der CsWRKY33-Transkriptionsfaktor wurde in vitro exprimiert, und die Sequenz-Erkennungs-Bindungs-Präzipitationsreaktion wurde mit dem aus Zitrusfrüchten extrahierten Genom als Reaktionssubstrat durchgeführt. Die präzipitierten Sequenzen werden dann umgewandelt, und die relevanten Zielgene, die an CsWRKY33 binden, werden somit identifiziert.

Transkriptomik und DAP-seq-Analyse. (Wang et al., 2023)

In DAP-seq können die Sequenzinformationen, der Typ und die Verteilung der mit CsWRKY33 verwandten Bindungsstellen sowie die Analyse signifikant angereicherter Motivsequenzen gewonnen werden. Aus den oben genannten Ergebnissen wurde festgestellt, dass CsWRKY33 ein typischer Transkriptionsfaktor ist, der an DNA-Promotoren bindet und die Genaktivität reguliert, wobei seine Hauptbindungsstelle die W-Box (eine hochkonservierte Region) ist. Insgesamt wurden 40.365 Peak-Gene identifiziert, mit einer durchschnittlichen Länge von 294 bp, was 3,63 % des Genoms entspricht.

Referenz:

1. Wang, Wenjun, et al. "Ein selbstregulierender Transkriptionsfaktor CsWRKY33 erhöht die Widerstandsfähigkeit von Zitrusfrüchten gegen Penicillium digitatum." Nacherntebiologie und -technologie 198 (2023): 112267.