A Theophylline-Responsive Riboswitch Regulates Expression of Nuclear-Encoded Genes

核糖开关 生物 拟南芥 基因表达 基因 报告基因 基因表达调控 突变体 核糖核酸 细胞生物学 遗传学 计算生物学 分子生物学 非编码RNA
作者
Nana Shanidze,Felina Lenkeit,Jörg S. Hartig,Dietmar Funck
出处
期刊:Plant Physiology [Oxford University Press]
卷期号:182 (1): 123-135 被引量:17
标识
DOI:10.1104/pp.19.00625
摘要

Riboswitches are small cis-regulatory RNA elements that regulate gene expression by conformational changes in response to ligand binding. Synthetic riboswitches have been engineered as versatile and innovative tools for gene regulation by external application of their ligand in prokaryotes and eukaryotes. In plants, synthetic riboswitches were used to regulate gene expression in plastids, but the application of synthetic riboswitches for the regulation of nuclear-encoded genes in planta remains to be explored. Here, we characterize the properties of a theophylline-responsive synthetic aptazyme for control of nuclear-encoded transgenes in Arabidopsis (Arabidopsis thaliana). Activation of the aptazyme, inserted in the 3' UTR of the target gene, resulted in rapid self-cleavage and subsequent decay of the mRNA. This riboswitch allowed reversible, theophylline-dependent down-regulation of the GFP reporter gene in a dose- and time-dependent manner. Insertion of the riboswitch into the ONE HELIX PROTEIN1 gene allowed complementation of ohp1 mutants and induction of the mutant phenotype by theophylline. GFP and ONE HELIX PROTEIN1 transcript levels were downregulated by up to 90%, and GFP protein levels by 95%. These results establish artificial riboswitches as tools for externally controlled gene expression in synthetic biology in plants or functional crop design.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
longer完成签到 ,获得积分10
2秒前
小涛涛完成签到 ,获得积分10
8秒前
Lyn完成签到 ,获得积分10
8秒前
Iris完成签到 ,获得积分10
10秒前
整齐白秋完成签到 ,获得积分10
14秒前
明理的乘云完成签到,获得积分20
16秒前
NIHAO完成签到 ,获得积分10
21秒前
天马完成签到,获得积分10
22秒前
明理的乘云关注了科研通微信公众号
29秒前
火星上誉完成签到 ,获得积分10
30秒前
xiaoju完成签到,获得积分20
32秒前
丸子完成签到 ,获得积分10
33秒前
36秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
37秒前
耸耸完成签到 ,获得积分10
38秒前
41秒前
pp‘s发布了新的文献求助10
42秒前
wxh完成签到 ,获得积分10
45秒前
张图门完成签到 ,获得积分10
50秒前
liao_duoduo完成签到 ,获得积分10
51秒前
58秒前
龙龙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小高同学完成签到,获得积分10
1分钟前
呆萌芙蓉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
LLin应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
猪猪hero应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
LLin应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
BAI_1完成签到,获得积分10
1分钟前
Una发布了新的文献求助50
1分钟前
猜不猜不完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
老实的黑米完成签到 ,获得积分10
1分钟前
川Q邓紫棋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Tiny完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Hua完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ZHR完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Checklist of Yunnan Pieridae (Lepidoptera: Papilionoidea) with nomenclature and distributional notes 500
Der Gleislage auf der Spur 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6074313
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7905569
关于积分的说明 16345736
捐赠科研通 5212928
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2788048
邀请新用户注册赠送积分活动 1770811
关于科研通互助平台的介绍 1648293