IF=9！华中农业大学Yuan, Meng，2024年最新Science China Life Sciences
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Science China Life Sciences
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Engineering disease-resistant plants with alternative translation efficiency by switching uORF types through CRISPR
Tian Jingjing; Tang Zhijuan; Niu Ruixia; Zhou Yulu; Yang Dan; Chen Dan; Luo Ming; Mou Rui; Yuan Meng; Xu Guoyong
Published：2024-04-26
DOI：10.1007/s11427-024-2588-9
研究背景
近年来，随着人口增长和气候变化，食品安全问题变得愈发严峻。工程化抗病植物成为解决这一问题的强大途径。然而，我们需要解决两个基本问题：要表达哪些基因以及如何控制它们的表达。这些挑战推动着科学家们不断探索新的解决方案。
研究内容
一项名为《通过CRISPR切换uORF类型，提高植物疾病抗性的研究》在《Science China. Life sciences》期刊上发表。研究旨在通过优化疾病相关基因的转录控制，工程化抗病植物。研究团队在水稻中筛选了CRISPR编辑的上游开放阅读框（uORF）变体，通过从拟南芥TBF1切换5'-leader的uORF类型，调节核糖体对下游萤火虫荧光酶的可及性。他们通过CRISPR技术切换uORF类型，成功生成了具有替代转录效率的uORF变体（CRISPR-aTrE-uORF）。这些变体能够促进与抗性相关基因的转录，抑制易感基因的转录，有助于发现具有最佳表达水平的未知基因。通过筛选编辑的uORF变体，研究人员发现，增强对塑料谷氨酰胺合成酶2的转录抑制，可以在水稻中提供广谱抗病性，而且代价极低。这一策略展示了如何通过转录农业加速开发抗病作物，为解决食品安全挑战提供了有力支持。
研究意义
这项研究的创新之处在于通过CRISPR技术切换uORF类型，实现了提高植物疾病抗性的目标。这种方法不仅可以快速优化基因表达，还能在不影响植物健康的情况下提供广谱抗病性。对于解决因人口增长和气候变化带来的食品安全挑战，这一研究具有重要意义，为未来发展更多抗病作物提供了新思路。
希望这篇简明易懂的文章能让中学生更好地了解这一前沿科学研究，激发他们对未来科技发展的兴趣。
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