来源：BioArt植物
植物基因工程是功能基因组学研究、分子遗传改良的重要工具，报告系统是获得阳性转基因植株的关键元件。现有的报告系统均建立在蛋白质水平上。能否建立一种新的技术手段可以避免蛋白报告系统在应用中的限制对于植物基因工程具有重要意义。近日，四川大学研究团队与上海交通大学研究团队合作在Nature Communications上发表题为A protein-independent fluorescent RNA aptamer reporter system for plant genetic engineering的研究论文。该研究利用核酸纳米技术首次构建了植物RNA水平上的遗传转化报告系统，同时也为植物RNA定位、行为功能研究提供了新的可视化鉴定工具。
研究人员设计构建了一系列新型RNA核酸适配体3WJ-nBro。3WJ-nBro的荧光强度和稳定性较已应用的核酸适配体F30-Broccoli有极显著提高。结合系列体外和体内实验，首次鉴定出可用于植物细胞荧光成像的RNA适配体3WJ-4×Bro。
图1 3WJ-4×Bro报告靶基因在植物细胞中成像进一步，该研究在植物细胞中证明3WJ-4×Bro能够报告不同靶基因的表达。随后，该研究利用拟南芥稳定转化实验证明3WJ-4×Bro作为报告标记可以实现转基因拟南芥的阳性鉴定及靶基因在不同组织中的表达分析。对转基因拟南芥后代的分析表明，该标记能够与靶基因共分离和共表达，并随靶基因稳定遗传至后代。同时，研究人员利用该系统实现了对烟草病毒RNA传递的可视化示踪。
图2 基于3WJ-4×Bro系统的转基因鉴定和基因表达分析该研究通过核酸纳米技术首次构建RNA水平的植物基因工程报告系统，是纳米技术和基因工程的重要交叉成果。作为核酸层面的植物遗传转化报告系统，在基因组研究中也具有独特的优势，对植物基因工程的发展具有重要意义和推动作用。
四川大学博士研究生白九元、罗耀和王鑫为该论文的共同第一作者，四川大学赵云教授、王睿副研究员以及上海交通大学樊春海院士为通讯作者。
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