PlantTFDB基础篇——植物基因调控研究的好帮手

在此，小编为大家奉上一个研究植物转录因子的好帮手——PlantTFDB数据库。这个数据库里面包含了绝大多数常见植物的转录因子。在此，废话少说，且随着小编看这个数据库的精彩内容吧~...



在真核生物基因表达调控过程中，染色质结构、DNA序列、RNA聚合酶以及转录因子一同协同作用，让基因得以顺利表达。在其中转录因子作为识别DNA序列以及介导RNA聚合酶转录mRNA的反式作用元件，起到了至关重要的作用。

几十年以来，人们对转录因子的研究取得了重大进展。尤其是近十年随着大量生物的基因组de novo测序以及冲测序工作的完成，一个史无前例庞大的转录因子家族呈现在人们面前。越来越多物种的基因组得到完整测序，被鉴定到的转录因子数量也越来越多。按照DNA结合序列的差异，转录因子可以被分为MYB-(R1)R2R3、AP2/ERBP、bHLH、NAC、C2H2(Zn)、HB、MADS、bZIP、WRKY、Dof以及GARP等基因家族。但是，面对这么大的一个家族，我依然还是需要话很长时间去研究那些重要的转录因子的生物学功能。譬如，转录因子调控哪些下游基因的表达？因此，转录因子的研究还是当前生命科学领域的研究热点之一。

在此，小编为大家奉上一个研究植物转录因子的好帮手——PlantTFDB数据库。这个数据库里面包含了绝大多数常见植物的转录因子。在此，废话少说，且随着小编看这个数据库的精彩内容吧。

首先，随着小编进入数据库，第一个映入眼帘的是这个数据库的主页。在此我们可以通过物种分类进行研究，也可以通过转录因子的分类进行研究（太简单了，小编在此就不一一演示了）。



当然，这并不是PlantTFDB的全部功能。如果我们想对转录因子有较好的深入研究，我们可以选择主页上方菜单栏中的选项（下图）。接下来由小编为各位慢慢道来每个选项的功能。



1 BLAST

BLAST的功能与NCBI等其他网站基本一致。都是对序列文件在某个物种中的搜索。点击进入BLAST，并以DEMO数据为例（下图）进行搜索。



搜索结果如下图。



2. Prediction

该部分可以将一段蛋白序列输入对话框中对该段序列进行转录因子的预测。我们依然以DEMO序列为例（下图）。



搜索结果发现，DEMO序列中比对到了2大类转录因子，分别为GeBP和SBP。

3. RegMap

RegMap是regulation map的简称。顾名思义，这部分主要对转录因子的调控功能进行分析。点击进入后，我们会看到这么一个画面（有中文版，也有英文版。为了方便起见，我们选择中文版来进行讲解）。



我滴乖乖，这么多，小编表示压力很大啊。这个页面信息量很大啊，有木有？！里面有各种各样的转录因子全谱，有功能注释，甚至还有每个转录因子结合的保守结构域以及ChIP-Seq的实验数据，甚至连拟南芥中转录调控的网络图都包含其中。小编在此只能挑选其中一些比较重要的内容来介绍给各位。

在基于转录因子结合矩阵和转录调控元件推测的转录调控网络中，我们可以通过这个方法来预测转录因子的下游调控因子。在此，以拟南芥为例。我们可以在输入拟南芥转录因子ID后，选择拟南芥不同器官，分析的方法（ChIP-Seq数据，文献还是motif）等（下图）。



获得结果如下：





是不是略微有点高大上的感脚了？

不仅如此，在这里我们还能够对候选基因进行转录因子结合位点预测，调控预测与富集分析，甚至还有GO富集分析以及上游调控因子分析。鉴于这部分比较简单，小编点到为止，就不一一深入了。

最后，在PlantTFDB数据库中，我们还能特别针对拟南芥转录调控网络以及结构和演化进行分析。（下图）



点击a high-confidence Arabidopsis transcriptional regulatory map下载链接后，我们可以看到各个转录因子以及其靶基因ID、名称等信息。

在http://atrm.cbi.pku.edu.cn/vis_network.php网页中，我们还可以对拟南芥全局的调控网络进行观察（下图）。



说到这里，各位看官是不是非常兴奋？原来还有这么好的一个研究植物调控机制的好帮手。当然，今天小编给大家介绍的只是该数据库的基础应用。对于这么大的数据量，如果能够很好的消化吸收并且整合结合高通量的转录组测序或者ChIP-Seq的话，相信能够挖掘出更多的有用信息。怎么样？是不是人生又光明了？Plant Cell在向你招手！

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