CaMV35S启动子——合成生物学时代的植物生物学和生物技术主力

在过去的40年里,转基因过量表达促进了许多重要的植物生物学发现,也促进了具有重要经济价值的转基因作物品种的开发。植物病原体花椰菜花叶病毒(CaMV)的35S启动子有助于驱动这些转基因的组成型表达,有助于阐明许多植物基因的功能并增加对植物过程的理解。

CaMV 35S启动子可以说是植物细胞中研究和实验应用最广泛的具有活性的调节成分,其单个功能域及其对启动子活性贡献的信息非常丰富。除了用于基因的组成型表达之外,模块化结构还使CaMV 35S启动子成为开发各种转录控制系统的主干,用于植物中诱导型或抑制型基因表达。

随着植物研究进入合成生物学时代,新的和更复杂的植物性状将被开发出来,这需要多基因回路和对每个个体遗传部分功能的定量理解,以便我们可以更好地预测它们在体内的相互作用。

图: CamV 35S启动子的结构及其作为表达的载体骨架

    遗传调节部分(例如启动子、终止子)在核苷酸序列组成和长度方面变得更加标准化,与数学模型相结合的定量参数越来越多地用于描述和预测生物系统的行为。在这种情况下,植物合成生物学家建立CaMV 35S启动子作为植物中转录活性的定量参考标准是合适的——所有其他启动子都将相对于CaMV 35S表达它们的活性。

这将为植物合成生物学方法提供一个参考点,并在未来40年及以后利用植物生物学和生物技术。

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