东北林业大学创建全新的基因转录调控筛选方法

近日，东北林业大学林学院林木遗传育种国家重点实验室在Genome Research发表题为“A Novel Synthetic-Genetic-Array-Based Yeast One-Hybrid System for High Discovery Rate and Short Processing Time”的研究论文，提出了全新的基因转录调控筛选方法。

真核生物的基因表达通常受到转录因子（transcription factor, TF）与基因启动子上DNA顺势作用元件（DNA cis-targets）相互作用的调控。酵母单杂交（Yeast one-hybrid，Y1H）是目前应用最为广泛的用于发现TF-DNA间互作的方法。目前有两种广为使用的Y1H方法：一种是单倍体转化，通过次序转化的方式将TF和DNA依次转化到同一颗酵母细胞中进行TF-DNA的筛选，此种筛选方法有较高的筛选效率，但同时具有非常长的实验周期；另外一种方法是二倍体杂交，將TF和DNA分别转到不同性别的酵母细胞中，杂交产生共同包含TF和DNA的二倍体酵母细胞，此种方法具有非常短的实验周期，但只有单倍体转化一半的筛选效率。该项研究整合了这两种传统的Y1H方法，创建了全新的减数分裂介导的酵母单杂交系统，利用新创制的“Y1HGold-MM strain”酵母菌株通过二倍体杂交的方式产生包含TF-DNA的二倍体酵母细胞，再通过减数分裂的方法，筛选出包含TF-DNA的单倍体细胞。此方法使新的系统同时拥有了单倍体转化筛选效率高和双倍体杂交实验周期短的特点。团队利用已经建立的原生质体和免疫共沉淀技术（Lin and Li et al., 2013, The Plant Cell; Lin et al., 2014，Nature Protocols; Li et al., 2014，Nature Protocols）对三种Y1H方法的体内发生率进行验证，证明了减数分裂介导的Y1H系统具有最高体内发生率。研究突破了长久以来Y1H系统存在的筛选效率和实验周期不能兼顾的难题，创建了全新的酵母单杂交系统，为大型遗传调控网络的建立奠定了重要的实验基础。

Three types of Y1H systems

国家重点实验室在读博士研究生王志凤和台湾中研院叶仲书博士为论文的共同第一作者，林盈仲教授、张典显教授、李伟教授和姜立泉教授为共同通讯作者。重点实验室的曲冠证教授、刘桂丰教授、姜静教授、王鹏宇教授也参与了此论文发表。