基因组学和蛋白质组学数据挖掘杂志

抽象的

利用实时定量聚合酶链式反应研究塑料基因组作为生物标志物和生物传感器的潜在作用

阿米塔·潘迪*、希法·乔杜里、比努·巴特

质体是植物特有的半自主真核细胞器，具有许多重要和关键的功能，包括光合作用、能量产生、发育、压力感知、储存、开花和果实成熟。研究表明，叶绿体（一种质体亚型）的数量受生物和非生物胁迫的影响，而质体中存在的环状 DNA 分子（质体拷贝数 (PCN)）受发育阶段和环境刺激的调节。这项研究首次提出将 PCN 用作生物标记和生物传感器，该研究基于对两年内获得的实时 qPCR 数据的解析，这些数据是使用来自棉花叶片和皮棉样本以及棉花、水稻、大豆、玉米和芝麻种子样本的质体 tRNA 特异性引物获得的。可以使用 PCN，因为与核 DNA 相反，PCN 受内部和外部因素的调节，该方法不需要事先了解质体基因组序列，因为所用的引物是针对所有植物属的质体基因组的通用引物，PCN 远高于核，并且可以通过 qPCR 检测快速测定 PCN。对棉籽和棉原料（含棉籽样品）的平均 Ct 值、平均对数 PCN 值和对数 PCN 值范围的分析表明，在两年内从不同来源加工和获得的样品中，组内的 PCN 高度不变，不同样品之间差异高达 4 个质体基因组，即 log 0.58，表明 PCN 可用作植物属测定的生物标记物。此外，破碎脱壳稻米 (RS) 的平均 PCN 较低 (log 2.9) 且范围较高 (log 3.09)，而带壳稻田 (RP) 的平均 PCN 较高 (log 3.86) 且范围较低 (log 0.05)，稻壳在收获后加工和储存期间保护稻种，这表明 PCN 是种子质量的一个指标。为了支持我们的假设，即 PCN 可受非生物因素调节，稻种经过高温和高湿处理，与未经处理的种子相比，暴露在高温下的种子表现出更高的平均 Ct 值，表明 PCN 减少。总之，PCN 可以用作生物标记物和生物传感器。