管家规则:为什么内参基因在黄麻植物中很重要

黄麻是一种商业化的纤维植物，为现代纤维的使用提供了一种自然资源。由于黄麻植物缺乏多样性，最近的黄麻基因组测序为作物育种提供了广泛的基因靶标。与此同时，使用定量方法来研究黄麻基因的表达模式已经有了先例。然而，对于这些方法，普遍的内参基因需要允许准确的基因表达定量。孟加拉国黄麻研究所BARJ项目的一个团队已经确定了内参基因，为基因定量提供了宝贵的资源。

黄麻是一种韧皮纤维厂，为纺织品提供便宜，可再生资源。其植物的纤维在日常生活中有多次用途，因为它的强度，光泽，吸收水分的能力，容易分解。随着最近的黄麻生产需求的增加，了解这一重要现金作物的生理学和生物化学的兴趣，使得更好，更健康的植物。朱氏的有限变异，直到最近，受到作物育种的阻碍进展。然而，随着近期基因组的解码（完全遗传信息），鉴定植物生长和发育各方面的不同基因的功能越来越感兴趣。为了完善分析黄麻植物中基因的表达的方法，最近识别了一组Barj项目的重要内政基因，为基因量化提供基础参考。

分子生物学的教条
分子生物学的领域涉及研究基因及其产物在活的生物体。一个有机体运作所必需的基本信息被编码在一个细胞的DNA中。DNA是生命的蓝图;它包含了一串化学物质，以特定的顺序组合成基因。这些基因编码在细胞中具有多种功能的蛋白质，包括结构、对信号的响应和代谢反应。这些蛋白质反过来又决定了构成有机体的一组细胞(组织)的行为。

为了完善黄麻植物基因表达分析的方法，BARJ项目的一个团队最近发现了重要的管家基因。

分子生物学的中心信条是，细胞中的DNA产生一种信息(称为信使RNA或信使RNA)，然后产生蛋白质。从基因被打开(或关闭)合成信使rna分子到被加工成蛋白质之间有许多步骤。通过这种方式，基因中编码的信息被“表达”为(即变成)一个mRNA分子，然后被解码成一种特定的蛋白质。

多少重要
细胞中表达的基因的量通常决定其在特定位置或代谢途径中的功能的性质。然而，基因表达在细胞或组织内的多个水平调节。例如，来自小区或外部的信号可以触发开关基因表达式的开关基因表达。这些信号可以是发育或内源性提示（例如激素浓度的变化）或外部压力，这可能是生物或非生物学的。一旦基因打开，表达就可以持续一段时间。其他信号可以在某些条件下关闭基因的表达。最终，基因被制成mRNA分子。如果mRNA稳定并且不腐烂，则使用它来制备相应的蛋白质。因此，非常紧密地调节给定细胞或组织中的基因表达量。如果表达了不足的基因量，则相应的蛋白质可能无法合成，然后将减慢或妨碍细胞或组织的特定功能。 For example, if a gene for fruit ripening was not expressed enough, then the corresponding protein would not allow the reactions to take place that enable fruit ripening.

数字嘎吱作响的基因
黄麻基因组的测序为这种纤维作物的精确育种打开了新的大门。然而，基因组测序并不一定能揭示基因的功能;通过对基因组进行注释，DNA序列与其他已知序列进行比较，从而赋予每个基因假定的功能。为了从实验上验证基因的功能，确定一个基因作为信使rna的表达量是第一步。量化特定组织中的基因表达，或对特定条件的反应，可以揭示几种基因的表达程度，从而表明特定基因更有可能在该组织中发挥作用，或对信号作出反应。

定量逆转录聚合酶链反应(Quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction, qRT-PCR)是利用特殊的酶将mRNA逆转录为DNA的分子生物学技术。然后，利用引物(与已知序列相似的DNA片段)，通过连锁反应(PCR)将这些DNA以指数方式扩增，得到可以定量的DNA产物。这种扩增的原因是，DNA在细胞内的数量通常很小;因此，为了在实验室中研究它，它被放大以获得更多相同的东西。在实时qRT-PCR中，特定基因的数量相对于内参基因的表达量实时定量，也称为内参基因。然后使用算法对基因定量进行统计分析。

完善家务
需要基于参考值评估任何变量的量化。关于基因表达分析，将每个样品中检测到的mRNA的量与对照参考进行比较。因此，这些参考（或管家）基因被命名为，因为它们是那些在生物体受体的发育阶段，组织或应力条件下不改变它们的表达。虽然这是一个理想的情景，但通常可以在某些组织中以恒定量表示选择的参考基因，但不在其他组织中表达。这是因为参考基因的表达可以用不同的组织，治疗和跨生物改变。因此，在相同或不同的条件下，在一个物种中被认为在一个物种中的参考基因可能不相同。这使得QRT-PCR更具挑战性，因为通用参考基因​​非常不可能。

本研究将为黄麻植物功能基因组研究和基因表达分析奠定基础。

在黄麻中，基因组的测序导致了发现基因的功能的兴趣，因此它们可用于品种具有增强的品质的更好的黄麻植物。为了通过QRT-PCR实现精确定量基因表达，在黄麻物种中没有对参考基因的系统验证Corchorus olitorius．BARJ项目的一个团队最近对该物种中可用于实时qRT-PCR的合适管家基因进行了彻底的分析。

选择正确的
为了了解黄麻纤维形成的遗传基础，研究跨组织的基因表达谱和治疗将是有益的。Shahidul Islam博士和他的团队开始鉴定内参基因C. olitorius通过使用八种不同的组织和四种不同的压力条件。通过四种不同的算法，作者确定了11种不同的内参基因，它们在不同组织和应激条件下的表达都是稳定的。在评估了这些基因在组织和治疗中的表达后，作者得出结论，最好为一个给定的物种选择一个以上的管家基因。本研究将为黄麻植物功能基因组研究和基因表达分析奠定基础。