[摘 要]轉录因子（transcription factor）是一群能与基因5`端上游特定序列专一性结合，从而保证目的基因以特定的强度在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。是通过和顺式因子的互作来实现的。这段序列可以和转录因子的DNA结合域实现共价结合，从而对基因的表达起抑制或增强的作用。转录调控区包括转录激活区 （transcription activation domain） 和转录抑制区 （transcription repression domain） 二种。近年来，转录的激活区被深入研究。目前，人工转录因子（Artificial Transcription Factor，ATF）的构建已用于转录因子的生物学功能研究中起到重要作用。ATF是指将不同的DNA结合结构域与效应结构域组合在一起，人为地构建具有新的序列特异性与作用效果的转录因子 ，在基础研究、药物设计以及基因治疗等领域得到了广泛研究，目前研究较多的ATF主要为C2H2型锌指结构。
　　[关键词]转录因子；转录调控区；人工转录因子
　　中图分类号：TP379 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0332-01
　　在哈萨克斯坦中部和北部干旱条件下，选择两组六种春小麦品种，其产量高或低。在受控环境中选择的小麦品种建立实验如下：（1）土壤中植物的干旱进展缓慢，（2）水培种植的全株快速脱水，（3）离体叶片脱水，（4） ABA处理在水栽法中生长的整株植物。发现两个不同转录因子家族（TF）TaDREB5和TaNFYC-A7的代表使用多态性Amplifluor样SNP标记物测定与干旱产量相关联。qRT-PCR揭示了经受上述处理的植物叶子中这些基因的不同表达模式。在干旱条件下，TaDREB5在所有低产品种的叶片中均显着上调，并在所有低产品种中下调，且表达水平与处理类型无关。相反，TaNFYC-A7表达水平在小麦品种的高产和低产组中表现出不同的反应。在所有高产品种中，TaNFYC-A7在脱水（处理2和3）中的表达高于干旱（处理1），而在所有低产品种中观察到相反的模式：该基因在干旱下的表达水平高于脱水。在水培中生长的分离叶和完整小麦植物的快速脱水产生了基因表达的类似变化。 ABA对整株植物的处理导致气孔快速闭合，并且在最初的30分钟内两种基因的转录水平均升高，处理后6小时降低。在此时间点，与未处理的对照相比，TaNFYC-A7的表达再次显着上调，而TaDREB5恢复至其初始表达水平。这些发现揭示了在小麦植物缓慢发育的干旱和快速脱水下两种干旱响应和ABA依赖性TF的转录调节的显着差异。获得的结果表明，干燥条件下的谷物产量与检测的小麦品种中TaNFYC-A7表达水平之间的相关性取决于干旱发展的长度和/或干旱强度；而在TaDREB5的情况下，没有观察到这种依赖性。
　　转录调控对植物病原体的发育和毒力至关重要。MADS-box转录因子属于真核生物中高度保守的转录调节子家族，其涉及各种重要的生物过程。只有一个预测的MADS-box基因PsMAD1在大豆疫霉菌中被鉴定出来，它在孢子囊和感染阶段高度表达。为了研究其功能，我们使用CRISPR / Cas9系统产生PsMAD1敲除突变体。与野生型菌株相比，突变体显示营养生长，卵孢子产生没有变化，或者对各种非生物胁迫的敏感性没有差异。虽然孢子囊产量正常，但在PsMAD1突变体中未检测到游动孢子释放。显微镜分析显示突变体中细胞质不能裂解成单核游动孢子。此外，突变体在大豆中显示出降低的毒力。 RNA-seq数据表明PsMAD1可以调节许多游动孢子发育和感染相关基因。因此，PsMAD1可能是参与动物孢子发生和发病机理的大豆疫霉的主要调节剂。
　　总而言之，转录因子无论在真核生物还是原核生物当中都起着重要的作用。
　　参考文献
　　[1]Yujie Fang，Lizhong Xiong. General mechanisms of drought response and their application in drought resistance improvement in plants. Cellular and Molecular Life Sciences，2015.
　　[2]Mohamed MF， Keutgen N， Tawfika AA， et al. Dehydration-avoidance responses of tepary bean lines differing in drought resistance. J Plant Physiol ，2002，159：31–38.
　　[3]Hammer GL， Dong Z， McLean G， et al. Can changes in canopy and/or root system architecture explain historical maize yield trends in the US corn belt？ Crop Sci ，2009，49：299–312.
　　[4]Forster B， Thomas W， Chloupek O. Genetic controls of barley root systems and their associations with plant performance. Aspects Appl Biol，2005，73：199–204.
　　[5]Den Herder G， Van Isterdael G， Beeckman T， et al. The roots of a new green revolution. Trends Plant Sci，2010，15：600–607.
　　[6]Smith S， De Smet I. Root system architecture： insights from Arabidopsis and cereal crops. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci.，2012，367：1441–1452.