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Zusammenfassung Marchantia polymorpha ist zu einem wichtigen Modellsystem für vergleichende Studien und synthetische Biologie geworden. Die systematische Charakterisierung genetischer Elemente würde die heterologe Genexpression in diesem Testfeld für die Zusammenstellung von Genkreisen und Bioproduktion vorhersagbarer machen. Dennoch umfasst der Werkzeugkasten genetischer Teile für Marchantia nur wenige konstitutive Promotoren, deren Nutzen bewertet werden muss. Wir verglichen die Expressionsmuster zuvor charakterisierter und neuer konstitutiver Promotoren. Wir fanden heraus, dass die Expression mit der doppelten Enhancer-Version des Promoters des Blumenkohlmosaikvirus 35S (pro35S × 2) den höchsten Protein ausbeuten lieferte, obwohl dieser auch das Wachstum von Transformanten hemmt. Im Gegensatz dazu führten Promotoren, die von den Marchantia-Genen für ETHYLENE RESPONSE FACTOR 1 und das CLASS II HOMEODOMAIN-LEUCINE ZIPPER-Protein abgeleitet sind, die Expression in allen Geweben auf höhere Niveaus ohne Wachstumsnachteile und können intermediäre Ebenen der Genexpression bereitstellen. Darüber hinaus zeigten wir, dass das Zytosol der beste subzelluläre Kompartiment ist, um heterologe Proteine für höhere Ausdrucksniveaus zu zielen, ohne eine signifikante Wachstumsbelastung. Um das Potenzial dieser Promotoren in Marchantia zu demonstrieren, haben wir RUBY, ein polycistronisches Betalainsynthesekassette, die durch P2A-Sequenzen verbunden ist, exprimiert, um die koordinierte Expression von Stoffwechselenzymen zu demonstrieren. Ein hitzeschockinduzierbarer Promoter wurde verwendet, um weitere Wachstumsbelastungen, die mit hohen Mengen der Betalaine-Akkumulation verbunden sind, zu mildern. Wir haben den bestehenden Werkzeugkasten für die Genexpression in Marchantia erweitert und neue Ressourcen für die Marchantia-Forschungsgemeinschaft bereitgestellt.
Tse et al. (Sat,) untersuchten diese Frage.