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表观遗传调控植物分枝/分蘖基因
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参与调控侧芽向外生长的关键因子
拟南芥中调控因子用黑色标示; 拟南芥中表观遗传因子用红色标示; 水稻中调控因子用绿色标示; 水稻中表观遗传调控因子用蓝色标示。SL: 独脚金内酯; IAA: 生长素; CK: 细胞分裂素; GA: 赤霉素; ABA: 脱落酸
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参与调控侧生分生组织形成的关键因子
侧生分生组织形成过程中多个转录因子发挥作用, 有的转录因子受表观遗传调控。拟南芥中的调控因子用黑色标示; 拟南芥中表观遗传调控因子用红色标示; 水稻中的调控因子用绿色标示。
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调控侧生分生组织形成的转录因子
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碱基编辑器在作物中的应用
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基因组修饰系统去甲基化和甲基化的工作原理
(A) DNA去甲基化修饰, dCas9-SunTag系统招募人脱甲基酶TET1cd (棕色), 在目的基因的启动子区使DNA去甲基化, Me表示甲基化; (B) DNA甲基化修饰, dCas9-SunTag系统招募烟草DRM甲基转移酶催化结构域NtDRMcd (绿色), 在目的基因启动子区使DNA甲基化。PAM: 原间隔序列邻近基序
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CRISPR激活系统的工作原理
(A) 转录激活子激活目的基因转录, dCas9与转录激活子(洋红色)融合, 招募RNA聚合酶(RNAP)并激活目的基因的转录; (B)-(E) 不同CRISPRa系统示意图, 包括TALs (橙红色)、VP64 (绿色)、MS2 (浅黄色)、MCP (深黄色)、GCN4 (湛蓝色)和scFv (明黄色)。PAM: 原间隔序列邻近基序
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CRISPR干扰系统的工作原理
(A) dCas9阻止RNA聚合酶(RNAP)结合基因启动子, sgRNA介导dCas9结合目的基因启动子, 使RNAP (红色)无法与该基因启动子结合并进行转录; (B) dCas9阻断RNAP的转录延伸, sgRNA介导dCas9结合目的基因开放阅读框(ORF), 使RNAP无法继续转录延伸; (C) 转录抑制子阻止RNAP结合基因启动子, dCas9与转录抑制子(灰色)融合, 抑制子会阻止RNAP与目的基因启动子的结合; (D) 阻遏结合域(RBD)阻止目的基因的转录激活, dCas9与RBD (棕色)融合, RBD阻断转录因子(TFs)与目的基因的结合, 并与TFs结合形成强阻遏物抑制基因的转录表达。PAM: 原间隔序列邻近基序
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多核苷酸靶向删除系统(AFID)的工作原理
Cas9切割双链产生双链断裂(DSB), 尿嘧啶-DNA-糖基化酶(UDG)将C脱氨生成的U水解为AP位点, 并借助AP裂合酶(橙红色)和核酸外切酶(棕色), 实现靶点C到DSB切口之间的多核苷酸删除。PAM: 原间隔序列邻近基序
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多重编辑系统(SWISS)的工作原理
(A), (B) SWISS系统使用不同的scRNAs (MS2和boxB), 招募融合了相应蛋白(MCP和N22p)的rAPOBEC1或ecTadA:ecTadA*, 实现同时在不同位点的胞嘧啶碱基编辑(CBE)和腺嘌呤碱基编辑(ABE); (C) 使用1对sgRNA在第3个靶点产生DNA双链断裂(DSB), 诱导细胞进行同源定向修复(HDR), 产生随机突变。PAM: 原间隔序列邻近基序; UGI: 尿嘧啶糖基化酶抑制剂
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先导编辑器(PE)的工作原理
在nCas9H840A (绿)和逆转录酶M-MLV (黄)的作用下, 系统PE将碱基序列连接到靶位点, 借助DNA修复实现任意碱基的转换以及小片段的插入或删除。PAM: 原间隔序列邻近基序; PBS: 引物结合位点
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单(CBE、ABE、GBE)、双(A&C-BEmax)碱基编辑器工作原理
(A) BE3介导的C>T替换(在nCas9D10A (蓝色)、胞苷脱氨酶rAPOBEC1 (红色)和尿嘧啶糖基化酶抑制剂(UGI) (绿色)的作用下, 系统BE3将活性窗口中的C脱氨成U, 诱导细胞启动DNA修复实现C到T的替换; 红色三角形表示切口处); (B) ABE7.10介导的A>G替换(在腺苷脱氨酶ecTadA:ecTadA* (黄色和橙色)的作用下, 系统ABE7.10将活性窗口中的A脱氨成I, 并在DNA修复后实现A到G的替换); (C) A&C-BEmax介导的C>T与A>G共替换(在胞嘧啶脱氨酶hAID (红色)、ecTadA:ecTadA*和2个UGI的作用下, 系统A&C-BEmax诱导DNA修复, 实现C到T、A到G的同时替换); (D) GBE介导的C>G颠换(在尿嘧啶-N-糖基化酶(UNG) (深蓝)的作用下, UNG将C脱氨生成的U水解为AP位点, 并在DNA修复后实现C到G的颠换)。PAM: 原间隔序列邻近基序
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各类碱基编辑器的特点
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几种植物材料中酸性植物激素的定量结果(ng∙g-1 FW)
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DMED衍生化后5种酸性植物激素的定量参数
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不同反应条件下DMED衍生产物的质谱响应结果
1: 30°C, 5分钟; 2: 30°C, 15分钟; 3: 30°C, 30分钟; 4: 40°C, 5分钟; 5: 40°C, 15分钟; 6: 40°C, 30分钟; 7: 50°C, 5分钟; 8: 50°C, 15分钟; 9: 50°C, 30分钟; 10: 60°C, 5分钟; 11: 60°C, 15分钟; 12: 60°C, 30分钟
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各种酸性植物激素与DMED反应后的提取离子流图及质谱图
(A)、(C)、(E)、(G)和(I)表示酸性植物激素(ABA、GA3、IAA、JA和SA)与DMED反应后的提取离子流图; (B)、(D)、(F)、(H)和(J)表示酸性植物激素(ABA、GA3、IAA、JA和SA)与DMED反应后的质谱图。
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不同衍生化试剂衍生后5种酸性植物激素的质谱信息
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5种酸性植物激素的定量参数
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5种酸性植物激素的质谱信息
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