刘若尘(前排右一),2020年6月西南大学生物技术中心博士毕业,师从裴炎教授(二排左一),主要研究方向是转基因植物生物安全控制和作物遗传改良。其撰写的博士学位论文《位点特异重组酶Cre介导的DNA甲基化抑制loxP重组同时沉默loxP位点间的基因》获2021年重庆市优秀博士学位论文。
该论文在烟草中筛选并人工改造了一系列启动子,研究了影响位点特异性DNA重组反应效率的因素。发现:(1)早期花特异启动子驱动下的Cre/loxP系统可以使靶标基因产物(mRNA和蛋白质)完全消除,然而靶标基因(DNA)却并未被真正地删除;(2)在Cre的作用下,loxP位点和位点间的靶标基因发生高度DNA甲基化修饰,导致基因删除被抑制和靶标基因沉默;(3)loxP位点上重组酶结合区域的CG甲基化对基因删除没有影响,而交叉区域的CHH(H = A、T或C)甲基化在抑制loxP重组反应中起关键作用,致使Cre/loxP基因删除系统在富含非-CG甲基化背景的植物中效率低下。这些结果研究揭示了位点特异性重组酶系统在植物中删除效率低下的原因,为改进重组酶系统的效率提供了理论依据;阐明在一些高效的花特异启动子控制下,重组酶可以介导大片段序列高水平的DNA甲基化和多基因沉默,为研究DNA甲基化起始机制和开发新型高效定点DNA甲基化工具提供了新新策略。论文研究结果分别于2020年和2021年发表在PLoS ONE和New Phytologist杂志上。