創傷に対する応答における遺伝子調節のモデリング:創傷により誘導される時間的変化,ホルモン変化および特異的代謝経路【JST・京大機械翻訳】

Moore, B. M.; Lee, Y. S.; Grotewold, E.; Shiu, S.-H.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202210335830902 整理番号：22P0241936

創傷に対する応答における遺伝子調節のモデリング:創傷により誘導される時間的変化,ホルモン変化および特異的代謝経路【JST・京大機械翻訳】

Modeling gene regulation in response to wounding: temporal variations, hormonal variations, and specialized metabolism pathways induced by wounding

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発行年： 2020年07月16日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年07月16日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

植物は,遺伝子発現パターンを変化させ,ジャスモン酸(JA)および他の植物ホルモンを誘導することにより,創傷ストレスに応答する。これは,Arabidopsis thalianaの場合,グルコシノレート経路を含むいくつかの特殊な代謝経路の活性化を含む。機械学習を用いて,推定シス調節要素(pCRE),既知の転写因子結合部位,in vitro DNA親和性精製配列決定(DAP-seq)およびDNアーゼI高感受性部位を組み込み,これらの応答がどのように調節されているかをモデル化し,機械学習を用いてそれらの創傷応答によりクラスター化された遺伝子の遺伝子発現を予測した。開口クロマチンの調節部位と領域が,JA応答が誘導されなかったクラスタに対してJA応答を誘導するクラスターと同様に,初期および後期創傷時点でアップレギュレートされた遺伝子のクラスター間で異なる時間パターンを見出した。全体として,既知の結合部位上の発現クラスターのモデル予測を改善するpCREを同定した。JA誘導と非JA誘導創傷応答の違いに関連した異なる時点と2,569pCREsにおける創傷応答に関連する4,255pCREを発見した。加えて,異なる創傷時間点で重要であることを見出したpCREは,損傷ストレス下のこの経路の調節を示すグルコシノレート生合成経路の遺伝子のプロモーターにマッピングされた。最後に,CRISPR-Cas9を介したノックアウトが創傷に応答して遺伝子発現を減少させることを示す,予測シス調節要素CCGCGTを実験的に検証した。【JST・京大機械翻訳】

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遺伝子発現

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