擬南芥天冬氨酰-tRNA合成酶新功能分析.pdf

1、氨酰-tRNA合成酶催化特定氨基酸與對(duì)應(yīng)tRNA發(fā)生酯化反應(yīng)而形成氨酰-tRNA，以確保蛋白翻譯過(guò)程的可靠性。近年來(lái)的研究表明，氨酰-tRNA合成酶除了具有氨?；饔猛?，還能夠形成多酶復(fù)合體，并具有剪切錯(cuò)配的氨酰-tRNA，基因表達(dá)調(diào)控、信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞凋亡等方面的功能。天冬氨酰-tRNA合成酶(AspRS)屬于Ⅱ類氨酰-tRNA合成酶。目前關(guān)于AspRS的研究主要是在哺乳動(dòng)物、酵母和微生物中的酶學(xué)研究。少數(shù)證據(jù)表明在哺乳動(dòng)物的線粒體和酵

2、母中，AspRS基因突變會(huì)導(dǎo)致個(gè)體的一系列功能缺陷，說(shuō)明AspRS在個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育中具有多種重要功能。植物AtAspRS的功能研究尚未有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)以擬南芥超表達(dá)AtAspRS植株為材料，首次對(duì)擬南芥AtAspRS的功能進(jìn)行初步探討，為進(jìn)一步揭示AtAspRS基因的功能和作用機(jī)理奠定了良好的基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下：
　　 (1)通過(guò)對(duì)pAtAspRS：GUS轉(zhuǎn)基因擬南芥的GUS染色分析，發(fā)現(xiàn)AtAspRS在幼苗期(萌發(fā)至2周)為組成型

3、表達(dá)；3周以后根的著色較淺，葉片自下而上著色逐漸加深，莖頂端及幼葉、花絲、柱頭和花蕾著色最深。qRT-PCR的分析結(jié)果與此一致。表明AtAspRS在幼嫩組織表達(dá)，可能調(diào)控植物的生長(zhǎng)發(fā)育。
　　 (2)正常短日照條件下，超表達(dá)AtAspRS各純合株系幼葉葉柄出現(xiàn)黃化。隨著生長(zhǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，其下方葉片逐漸黃化，最終植株死亡。不同超表達(dá)AtAspRS株系的黃化率不同，與超表達(dá)AtAspRS的倍數(shù)成正相關(guān)。
　　 (3)生理生化和顯

4、微觀察分析結(jié)果表明，超表達(dá)AtAspRS植株幼葉葉片的葉綠素a和b含量低于野生型，總糖含量高于野生型，葉片細(xì)胞膜系統(tǒng)降解，葉綠體淀粉粒增多，篩管組織被破壞等。
　　 (4)對(duì)超表達(dá)AtAspRS黃化植株、正常植株和野生型植株進(jìn)行表達(dá)譜分析，結(jié)果表明正常和黃化超表達(dá)AtAspRS植株中888個(gè)基因的表達(dá)量發(fā)生了顯著的變化。這些基因編碼參與基因轉(zhuǎn)錄、脅迫響應(yīng)、生物及非生物刺激、真菌防御、糖代謝、膜系統(tǒng)代謝和茉莉酸激素信號(hào)等途徑的蛋白