成功案例|ATAC-seq+转录组+代谢组,解锁丹参酮生物合成的转录调控网络
本研究整合代谢组学、RNA-seq和ATAC-seq,解析丹参根发育过程中丹参酮的时空代谢特征,发现丹参酮的生物合成与积累呈现严格的时空特异性,仅在根发育 25 天后启动且特异性富集于根周皮组织,同时该过程与染色质可及性的动态变化、转录调控的协同作用密切相关;研究构建了驱动丹参酮生物合成的转录调控网络,筛选出 211 个介导丹参酮周皮特异性积累调控“开关”的关键候选转录因子,并鉴定出 SmERF105 作为新型核心正调控因子,其可直接结合并激活丹参酮合成相关基因KSL1、CYP76AH3及转运基因ABCG1的转录,敲除该基因会显著下调靶基因表达并大幅降低丹参酮含量;该研究不仅揭示了丹参酮时空代谢的调控规律与植物二萜类化合物的潜在调控机制,还通过多组学整合策略为挖掘丹参及其他药用植物重要次生代谢物的关键调控因子提供了高效且可靠的研究方法,为丹参酮的代谢工程改良奠定了理论基础。···