2025年6月 华盛顿大学Tobias Jores等人在The Plant Cell发表了题为Small DNA elements can act as both insulators and silencers in plants的文章。该研究基于大规模平行报告分析法(Plant STARR-seq)配资台，揭示植物中小DNA元件作为绝缘子和沉默子的应用。
该研究将8个在植物中已知的大型绝缘体序列，拆分为170bp的短片段配资台，利用Plant STARR-seq高通量筛选，成功鉴定出>100个具有增强子阻断活性的片段。它们的活性与GC含量呈正相关，并且普遍存在方向依赖性。
图1.短绝缘片段的鉴定与特性
展开剩余61%随后将筛选出的高活性绝缘子片段(选自活性前25%)进行组合(1个、2个或3个片段串联)，构建包含数千种随机组合的文库。研究表明，这些短片段可组装成更强效的绝缘子(如3片段组合能完全阻断病毒35S增强子)，组合活性主要取决于单个片段的活性，且最接近最小启动子的片段贡献最大,但超过3个片段时效益显著递减配资台，活性提升有限。
图2. 片段组合增强绝缘效果
通过研究发现，绝缘子片段具有调控环境的双重功能：与强增强子组合时作为经典的增强子阻断绝缘子，而与弱增强子组合时则发挥沉默子作用，以位置无关的方式抑制转录。
图3.绝缘子-沉默子双功能发现
文章最后用拟南芥、玉米和水稻的稳定转基因植株进行验证。结果显示，这些绝缘子片段及其组合在拟南芥(双子叶)、水稻(单子叶)和玉米(单子叶)中均表现出活性，且在不同植物组织和发育阶段活性相对稳定，与Plant STARR-seq结果高度一致。
图4.增强子强度调控双功能验证
该研究揭示了绝缘子的短片段根据其所处调控环境的不同配资台，可以发挥绝缘子或沉默子的双重功能，并在拟南芥、水稻和玉米的稳定转基因植株中得到验证，解释了植物基因调控的复杂性，为理解绝缘子和沉默子的机制提供了新视角。
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