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【南林新聞中心訊】近日,我校曹福亮院士團隊在生物學TOP期刊《New Phytologist》(IF5-years: 10.5)發表了題為“QuantAS: a comprehensive pipeline to study alternative splicing by absolute quantification of splice isoforms”的研究論文(文章DOI: 10.1111/NPH.19193)。我校為第一完成單位。我校生科院植物學博士研究生宋宇宸為論文第一作者,生科院朱福遠教授、林草學院曹福亮院士為通訊作者。美國科羅拉多州立大學也參與了此項研究。
可變剪接(AS)是一種轉錄后調控機制,其大量參與植物生命活動的調節,具有重要意義。隨著高通量測序技術的發展,數量眾多且結構復雜的剪接本的鑒定和定量成為難點。目前木本植物內的可變剪接研究還較少,以木本模式植物楊樹為代表的可變剪接研究能夠很大程度上提高對于林木生長發育與抗逆機制的了解,有效挖掘林木抗逆新基因,為林木增產抗逆研究提供新的視角。
曹福亮院士研究團隊開發了一種快速鑒定植物可變剪接事件的方法QuantAS,該方法基于絕對定量PCR技術,通過特異性引物對不同剪接本進行精確定量。QuantAS根據剪接本的蛋白編碼區結構,進行剪接本的重新分類,減少了重復鑒定。利用特異性引物與絕對定量技術確定不同剪接本的拷貝數與表達情況,有助于進一步理解植物生命活動的調控模式,同時,相比較于傳統的半定量RT-PCR,QuantAS在AS鑒定中更具優勢,除了靈敏度高、兼容性強、操作簡單、鑒定成本低等特點,還能夠顯著降低PCR過程中的擴增偏好性,也可以在一個反應中檢測多個轉錄本,適用于對轉錄組數據的高效驗證。QuantAS的高效鑒定讓該方法在多個植物學研究領域具有廣泛應用前景,例如一些疾病的marker突變檢測,或輔助植物系統進化領域的研究等。該論文以楊樹發生可變剪接基因為例,描述了QuantAS的特點與優勢,并提供了完整詳實的操作步驟,為植物基因可變剪接的研究提供了強有力的工具。
圖1 QuantAS與RT-PCR的優缺點對比
圖2 QuantAS操作流程圖
曹福亮院士團隊由一批團隊意識強、理論功底深、科研水平高、成果豐碩的跨院系和跨學科的中青年教師組成,包括經濟林樹種分子遺傳育種、精準栽培、高效利用、科學普及等四個方向,系統開展銀杏、紅豆杉、藍莓、枸杞、紅花油茶、文冠果等重要經濟林樹種;阿里沙棘、江孜沙棘、紅柳、烏柳等西藏地區重要經濟生態樹種;云南滇金絲猴和陜西佛坪大熊貓保護區重要生態樹種和竹種等三個版塊的創新研究,努力探索開展有組織科研、建設一流科研平臺、產生一批高水平創新成果、培育一支優秀科研人才的改革和創新之路。