1. IntroductionAlgae are a diverse

1. Introduction
Algae are a diverse group of eukaryotic organisms with important
roles in marine, freshwater, and terrestrial ecosystems
(Worden and Allen, 2010; Tirichine and Bowler, 2011). The great
potential of algae as feedstocks for renewable biofuel and biomaterial
production is also gaining recognition (Hu et al., 2008;
Radakovits et al., 2010; Gimpel et al., 2013; Leite et al., 2013).
Microalgae are microscopic organisms capable of harnessing
sunlight and CO2 to synthesize useful chemical compounds, such
as lipids and carbohydrates, which can be converted into fuels
and other bioproducts. However, production of algae-based fuels
is technically, but not yet economically, feasible (Lee, 2011;
Chisti, 2013). The major economic bottlenecks cited in the
literature include microalgae biological productivity, culture
systems, crop protection, and harvesting/extraction processes
(Hu et al., 2008; Chisti, 2013; Gimpel et al., 2013; Leite et al., 2013).
For large-scale fuel production reliant on algal photosynthesis
key objectives will be achieving high productivity per unit of area,
environmental (biotic and abiotic) stress tolerance, ease of harvesting
and extraction, and a biomass profile optimized for biofuel conversion
(Griffiths and Harrison, 2009; Radakovits et al., 2010).
However, identifying in nature microalgal strains simultaneously
endowed with all these traits has proven difficult (Hu et al.,
2008; Griffiths and Harrison, 2009). Additionally, there has been
limited success in increasing biomass productivity or oil content
in algae by the genetic engineering of individual genes
(Radakovits et al., 2010; La Russa et al., 2012; Gimpel et al.,
2013), and this limitation emphasizes the importance of comprehending
on a genome scale the metabolic and regulatory networks
involved in these processes. Indeed, a significant barrier to
advancement is that our knowledge of gene function and regulation
is still fairly incomplete in most microalgae (Radakovits
http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2014.10.119
0960-8524/ 2014 Elsevier Ltd. All rights reserved.
⇑ Corresponding author at: School of Biological Sciences and Center for Plant
Science Innovation, University of Nebraska-Lincoln, E211 Beadle Center, Lincoln, NE
68588-0666, USA. Tel.: [phone].
E-mail address: [e-mail] (H. Cerutti).
Bioresource Technology 184 (2015) 23–32
Contents lists available at ScienceDirect
Bioresource Technology
journal homepage: www.elsevier.com/locate/biortech
et al., 2010; Worden and Allen, 2010; Tirichine and Bowler, 2011).
In this context, the study of algal gene silencing mechanisms may
provide insights into the control of gene expression as well as facilitate
the development of tools for rational genetic engineering.
The regulation of gene expression in eukaryotes involves
complex mechanisms, operating at the transcriptional and posttranscriptional
levels. Chromatin organization modulates the
access of regulatory proteins to DNA and influences multiple
aspects of transcription and other DNA-related processes
(Bannister and Kouzarides, 2011; Ohsawa et al., 2013). Eukaryotic
genomes are commonly organized into several types of chromatin,
with euchromatin consisting of transcriptionally permissive or
active domains and heterochromatin being characterized by densely
packed silent regions (Casas-Mollano et al., 2007; Krauss,
2008; Bannister and Kouzarides, 2011). These functionally and
structurally different chromatin states are marked by distinct
covalent modifications on the DNA and on specific amino acid residues
of the nucleosomal histones (Casas-Mollano et al., 2007;
Bannister and Kouzarides, 2011; Saze and Kakutani, 2011). For
instance, di- or trimethylation of histone H3 lysine 9 (H3K9) or
of histone H3 lysine 27 (H3K27) is often associated with silenced
chromatin (Krauss, 2008; Shaver et al., 2010; Bannister and
Kouzarides, 2011; Saze and Kakutani, 2011; Derkacheva and
Hennig, 2014). DNA cytosine methylation also plays a role in
repression and in some organisms there appears to be a complex
interplay between histone tail modifications and DNA methylation
in establishing a silent chromatin structure (Law and Jacobsen,
2010; Saze and Kakutani, 2011; Du et al., 2012; Zhong et al., 2014).
RNA-directed mechanisms have also been co-opted by evolution
to generate a broad spectrum of gene regulatory pathways.
RNA-mediated silencing is a conserved process in eukaryotes by
which small RNAs (20–30 nucleotides in length) induce the inactivation
of cognate sequences through a variety of mechanisms,
including translation inhibition, RNA degradation, and/or transcriptional
repression (Cerutti and Casas-Mollano, 2006; Carthew
and Sontheimer, 2009; Meister, 2013). The function of long double
stranded RNAs, as precursors of small RNAs, in triggering gene
silencing was initially characterized in Caenorhabditis elegans and
termed RNA interference (RNAi) (Fire et al., 1998). Yet, in slightly
over a decade, RNAi has evolved into a fascinating biological phenomenon
intersecting with multiple cellular pathways. Indeed,
histone post-translational modifications, DNA cytosine methylation,
and RNA-mediated mechanisms impinge on many cellular
processes including, besides regulation of gene expression, DNA
repair and recombination, chromatin structure, chromosome condensation/stability,
as well as the suppression of viruses and transposable
elements (Cerutti and Casas-Mollano, 2006; Carthew and
Sontheimer, 2009; Cerutti et al., 2011; Ohsawa et al., 2013;
Oliver et al., 2014). Moreover, gene silencing mechanisms seem
to be important for the integration of environmental and intrinsic
stimuli in the control of gene expression and their disruption leads
to physiological and developmental abnormalities (Bannister and
Kouzarides, 2011; Ohsawa et al., 2013).
In most algal species, both chromatin-associated and RNA-mediated
silencing pathways remain largely uncharacterized, even at
the level of identifying crucial gene factors in the sequenced genomes.
This review will examine the existence of key histone lysine
methyltransferases, DNA cytosine methyltransferases, and core
components of the RNA-mediated silencing machinery in microalgae.
However, algae are very diverse phylogenetically (Worden and
Allen, 2010; Tirichine and Bowler, 2011) and, to simplify the identification
of commonalities, the analysis will be restricted to microalgae
in the Archaeplastida eukaryotic supergroup, which includes
glaucophytes (Glaucophyta), red algae (Rhodophyta), green algae
(Chlorophyta), as well as land plants (Streptophyta) (Table 1). We
will also discuss briefly the known or inferred biological role(s)
of gene silencing mechanisms in these aquatic organisms. It is
anticipated that advances in the basic understanding of gene
regulatory mechanisms in microalgae will enable optimization of
metabolic pathways of interest through hypothesis-driven genetic
engineering strategies.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำสาหร่ายคือ กลุ่มมีความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต eukaryotic ด้วยสำคัญบทบาทในระบบนิเวศทางทะเล ปลา และภาคพื้น(Worden และอัลเลน 2010 Tirichine ก Bowler, 2011) มหาราชศักยภาพของสาหร่ายเป็นวมวล biomaterial และเชื้อเพลิงชีวภาพทดแทนผลิตยังได้รับการรับรู้ (Hu et al., 2008Radakovits et al., 2010 Gimpel et al., 2013 Leite et al., 2013)Microalgae จะสามารถควบคุมสิ่งมีชีวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์แสงและ CO2 เพื่อสังเคราะห์สารเคมีที่มีประโยชน์ เช่นโครงการและคาร์โบไฮเดรต ซึ่งสามารถแปลงเป็นเชื้อเพลิงและอื่น ๆ bioproducts อย่างไรก็ตาม ผลิตเชื้อเพลิงจากสาหร่ายเป็นเทคนิค แต่ยังไม่มีประสิทธิภาพ เป็นไปได้ (Lee, 2011Chisti, 2013) คอขวดเศรษฐกิจหลักที่อ้างถึงในการวรรณกรรมได้แก่ microalgae ชีวภาพประสิทธิภาพ วัฒนธรรมระบบ อารักขาพืช และกระบวนการเก็บเกี่ยว/สกัด(Hu et al., 2008 Chisti, 2013 Gimpel et al., 2013 Leite et al., 2013)สำหรับการผลิตเชื้อเพลิงขนาดใหญ่ที่พึ่งพาการสังเคราะห์ด้วยแสง algalเป้าหมายสำคัญจะบรรลุประสิทธิภาพสูงต่อหน่วยพื้นที่ยอมรับความเครียด (biotic และ abiotic) สิ่งแวดล้อม ความสะดวกในการเก็บเกี่ยวและสกัด และโพรไฟล์ชีวมวลที่เหมาะสำหรับการแปลงเชื้อเพลิงชีวภาพ(Griffiths และ Harrison, 2009 Radakovits et al., 2010)อย่างไรก็ตาม ระบุในธรรมชาติ microalgal สายพันธุ์กันมีทั้งลักษณะเหล่านี้ได้พิสูจน์ยาก (Hu et al.,2008 Griffiths ก Harrison, 2009) นอกจากนี้ มีความสำเร็จที่จำกัดผลผลิตชีวมวลเพิ่มขึ้นหรือปริมาณน้ำมันในสาหร่ายโดยพันธุวิศวกรรมของแต่ละยีน(Radakovits et al., 2010 ลา Russa et al., 2012 Gimpel et al.,2013), และข้อจำกัดนี้เน้นความสำคัญของ comprehendingบนจีโนมการปรับการเผาผลาญ และกำกับดูแลเครือข่ายเกี่ยวข้องในกระบวนการเหล่านี้ แน่นอน เป็นอุปสรรคสำคัญต่อก้าวหน้าคือเพิ่มฟังก์ชันยีนและระเบียบไม่ยังค่อนข้างสมบูรณ์ในสุด microalgae (Radakovitshttp://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2014.10.1190960-8524 / 2014 Elsevier จำกัด สงวนลิขสิทธิ์ทั้งหมดผู้เขียน Corresponding ⇑ที่: โรงเรียนวิทยาศาสตร์ชีวภาพและศูนย์สำหรับโรงงานศูนย์วิทยาศาสตร์นวัตกรรม มหาวิทยาลัยของรัฐเนแบรสกาลินคอล์น E211 Beadle ลินคอล์น NE68588-0666 สหรัฐอเมริกา โทร: + 1 402 472 0247ที่อยู่อีเมล์: [e-mail] (H. Cerutti)เทคโนโลยี Bioresource 184 (2015) 23 – 32เนื้อหารายการ ScienceDirectเทคโนโลยี Bioresourceหน้าแรกของสมุดรายวัน: www.elsevier.com/ ค้น หา/biortechร้อยเอ็ด al., 2010 Worden และอัลเลน 2010 Tirichine ก Bowler, 2011)ในบริบทนี้ การศึกษายีน algal silencing กลไกอาจมีความเข้าใจในการควบคุมการแสดงออกของยีน ตลอดจนการอำนวยความสะดวกการพัฒนาเครื่องมือสำหรับเชือดพันธุวิศวกรรมเกี่ยวข้องกับการควบคุมของยีนใน eukaryotesกลไกซับซ้อน การปฏิบัติที่ transcriptional และ posttranscriptionalระดับการ โครมาตินองค์กร modulatesเข้าของวิลเลียมทางดีเอ็นเอ และมีผลต่อหลายด้าน transcription และกระบวนการอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับดีเอ็นเอ(เฟรแมนเทิ้ลและ Kouzarides, 2011 Ohsawa et al., 2013) Eukaryoticgenomes อยู่โดยทั่วไปแบ่งได้หลายประเภทของโครมาตินมีประกอบด้วย transcriptionally permissive euchromatin หรือโดเมนที่ใช้งานอยู่และมีลักษณะหนาแน่นไป heterochromatinรวบรวมสภาพพื้นที่ (Casas Mollano et al., 2007 Krauss2008 เฟรแมนเทิ้ลก Kouzarides, 2011) เหล่านี้มีฟังก์ชัน และโครมาตินแตกต่างกัน structurally อเมริกามีเครื่องหมายแตกต่างกันแก้ไข covalent ดีเอ็นเอ และกรดอะมิโนเฉพาะตกของ histones nucleosomal (Casas Mollano et al., 2007เฟรแมนเทิ้ลและ Kouzarides, 2011 Saze ก Kakutani, 2011) สำหรับอินสแตนซ์ di - หรือ trimethylation ของไลซีนฮิสโตน H3 9 (H3K9) หรือของฮิสโตน H3 ไลซีน 27 (H3K27) มักจะเกี่ยวข้องกับ silencedโครมาติน (Krauss, 2008 โกน et al., 2010 เฟรแมนเทิ้ล และKouzarides, 2011 Saze และ Kakutani, 2011 Derkacheva และHennig, 2014) Cytosine ปรับยังมีบทบาทในปราบปราม และในสิ่งมีชีวิตบางอย่าง ปรากฏ ที่ซับซ้อนล้อระหว่างฮิสโตนหางแก้ไขและปรับในการสร้างโครงสร้างโครมาตินเงียบ (กฎหมายและจาบ2010 Saze และ Kakutani, 2011 Al. et du, 2012 จงร้อยเอ็ด al., 2014)กลไกกำกับอาร์เอ็นเอมียังได้ร่วมตกลงยินยอม โดยวิวัฒนาการการสร้างสเปกตรัมกว้างของยีนหลักที่กำกับดูแลอาร์เอ็นเอ mediated silencing คือ กระบวนการนำ eukaryotes โดยRNAs ที่ขนาดเล็ก (20-30 นิวคลีโอไทด์ยาว) ก่อให้เกิดการยกเลิกการเรียกลำดับ cognate ต่าง ๆ ของกลไกรวมทั้งยับยั้งการแปล การลดประสิทธิภาพของอาร์เอ็นเอ หรือ transcriptionalปราบปราม (Cerutti และ Mollano Casas, 2006 Carthewและ Sontheimer, 2009 Meister, 2013) การทำงานของคู่ยาวRNAs ตกค้าง เป็น precursors RNAs เล็ก ในการทริกเกอร์ยีนเริ่มมีลักษณะ silencing ใน Caenorhabditis elegans และเรียกว่าการแทรกแซงอาร์เอ็นเอ (RNAi) (ไฟและ al., 1998) ยัง ในเล็กน้อยกว่าทศวรรษ RNAi มีพัฒนาเป็นปรากฏการณ์ทางชีวภาพน่าสนใจอินเตอร์เซกกัน ด้วยมนต์หลายเซล แน่นอนฮิสโตน post-translational แก้ไข cytosine ปรับและกลไก mediated อาร์เอ็นเอ impinge บนมือถือมากมายกระบวนการรวม นอกเหนือจากการควบคุมของยีน ดีเอ็นเอซ่อมแซมและ recombination โครงสร้างโครมาติน โครโมโซมมีหยดน้ำเกาะ/ความมั่นคงและปราบปราม ของไวรัส และ transposableองค์ประกอบ (Cerutti และ Mollano Casas, 2006 Carthew และSontheimer, 2009 Cerutti et al., 2011 Al. ร้อยเอ็ด Ohsawa, 2013Oliver et al., 2014) นอกจากนี้ ดูเหมือนกลไก silencing ยีนเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรวมของสิ่งแวดล้อม และ intrinsicสิ่งเร้าในการควบคุมการแสดงออกของยีนและทรัพยของลูกค้าเป้าหมายการเจริญ และสรีรวิทยาความผิดปกติ (เฟรแมนเทิ้ล และKouzarides, 2011 Ohsawa et al., 2013)ในที่สุด algal ชนิด โครมาตินร่วม ทั้ง mediated อาร์เอ็นเอมนต์ silencing uncharacterized ส่วนใหญ่ แต่ก็ยังคงอยู่ปัจจัยระดับการระบุยีนที่สำคัญใน genomes ตามลำดับตรวจทานนี้จะตรวจสอบการมีอยู่ของไลซีนฮิสโตนคีย์methyltransferases, DNA cytosine methyltransferases และหลักส่วนประกอบของอาร์เอ็นเอ mediated silencing เครื่องจักรใน microalgaeอย่างไรก็ตาม สาหร่ายมีความหลากหลายมาก phylogenetically (Worden และอัลเลน 2010 Tirichine และ Bowler, 2011) และ การทำรหัสของ commonalities การวิเคราะห์จะถูกจำกัดให้ microalgaeใน Archaeplastida eukaryotic supergroup ซึ่งรวมถึงglaucophytes (Glaucophyta), สาหร่ายสีแดง (Rhodophyta), สาหร่ายสีเขียว(Chlorophyta), เช่นเป็นที่ดินพืช (Streptophyta) (ตารางที่ 1) เราจะยังกล่าวถึงสั้น ๆ บทบาทชีวภาพรู้จัก หรือเอเชียของยีน silencing กลไกในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้น้ำ มันเป็นคาดว่า ที่ล่วงหน้าในความเข้าใจพื้นฐานของยีนกลไกการกำกับดูแลใน microalgae จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของมนต์เผาผลาญน่าสนใจผ่านการขับเคลื่อนการสมมติฐานทางพันธุกรรมวิศวกรรมกลยุทธ์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1. บทนำ
สาหร่ายเป็นกลุ่มที่มีความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตที่มีความสำคัญ eukaryotic
มีบทบาทสำคัญในทะเลน้ำจืดและระบบนิเวศบก
(Worden และอัลเลน, 2010; Tirichine และกะลา, 2011) ดี
ที่มีศักยภาพของสาหร่ายเป็นวัตถุดิบสำหรับเชื้อเพลิงชีวภาพทดแทนและวัสดุชีวภาพ
การผลิตนอกจากนี้ยังได้รับการยอมรับ (Hu et al, 2008;.
.. Radakovits et al, 2010;. Gimpel, et al, 2013;. Leite, et al, 2013)
สาหร่ายเป็นกล้องจุลทรรศน์ สิ่งมีชีวิตที่มีความสามารถในการควบคุม
แสงแดดและ CO2 ในการสังเคราะห์สารเคมีที่มีประโยชน์ดังกล่าว
เป็นไขมันและคาร์โบไฮเดรตซึ่งสามารถแปลงเป็นเชื้อเพลิง
ชีวภาพและอื่น ๆ อย่างไรก็ตามการผลิตเชื้อเพลิงสาหร่ายที่ใช้
เป็นเทคนิค แต่ยังไม่ได้ทางเศรษฐกิจเป็นไปได้ (ลี 2011;
Chisti, 2013) คอขวดทางเศรษฐกิจที่สำคัญที่อ้างถึงใน
วรรณกรรมรวมถึงผลผลิตทางชีวภาพสาหร่ายวัฒนธรรม
ระบบการป้องกันการเพาะปลูกและเก็บเกี่ยว / กระบวนการสกัด
(Hu et al, 2008;. Chisti, 2013; Gimpel, et al, 2013;.. Leite, et al, 2013) .
สำหรับการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงขนาดใหญ่พึ่งพาการสังเคราะห์แสงของสาหร่าย
วัตถุประสงค์ที่สำคัญจะได้รับการประสบความสำเร็จในการผลิตสูงต่อหน่วยของพื้นที่
สิ่งแวดล้อม (สิ่งมีชีวิตและ abiotic) ความทนทานต่อความเครียด, ความสะดวกในการเก็บเกี่ยว
และการสกัดและรายละเอียดชีวมวลที่ดีที่สุดสำหรับการแปลงเชื้อเพลิงชีวภาพ
(Griffiths และแฮร์ริสัน 2009;.. Radakovits et al, 2010)
อย่างไรก็ตามการระบุในธรรมชาติสายพันธุ์สาหร่ายพร้อมกัน
กอปรด้วยลักษณะเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์ยาก (Hu, et al.
2008; Griffiths และแฮร์ริสัน, 2009) นอกจากนี้ได้มีการ
จำกัด ประสบความสำเร็จในการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตชีวมวลหรือปริมาณน้ำมัน
ในสาหร่ายโดยพันธุวิศวกรรมของยีนของแต่ละบุคคล
(Radakovits et al, 2010;. La Russa, et al, 2012;. Gimpel, et al.
2013) และข้อ จำกัด นี้ เน้นความสำคัญของการทำความเข้าใจ
ในระดับจีโนมเครือข่ายการเผาผลาญอาหารและกฎระเบียบ
ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการเหล่านี้ อันที่จริงเป็นอุปสรรคสำคัญในการ
ก้าวหน้าเป็นที่รู้ของเราการทำงานของยีนและการควบคุม
ยังค่อนข้างสมบูรณ์มากที่สุดในสาหร่าย (Radakovits
http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2014.10.119
0960-8524 / 2014 เอลส์ Ltd. สงวนลิขสิทธิ์.
⇑ผู้รับผิดชอบที่โรงเรียนวิทยาศาสตร์ทางชีวภาพและศูนย์พืช
วิทยาศาสตร์นวัตกรรม University of Nebraska-Lincoln, E211 พิธีการศูนย์ Lincoln, NE
68588-0666, USA Tel .: [phone].
E-mail address: [e-mail] (เอช Cerutti).
Bioresource เทคโนโลยี 184 (2015) 23-32
รายการเนื้อหาที่มีอยู่ใน ScienceDirect
Bioresource เทคโนโลยี
หน้าแรกของวารสาร: www.elsevier.com/locate/biortech
et al., 2010; Worden และอัลเลน, 2010; Tirichine และกะลา, 2011).
ในบริบทนี้การศึกษาของกลไกสมรยีนสาหร่ายอาจ
ให้ข้อมูลเชิงลึกในการควบคุมการแสดงออกของยีนเช่นเดียวกับการอำนวยความสะดวกใน
การพัฒนาเครื่องมือสำหรับพันธุวิศวกรรมเหตุผล.
การควบคุมของยีน การแสดงออกในยูคาริโอที่เกี่ยวข้องกับ
กลไกที่ซับซ้อนในการดำเนินงานในการถอดรหัสและ posttranscriptional
ระดับ องค์กรโครมาติ modulates
เข้าถึงกฎระเบียบของโปรตีนดีเอ็นเอและอิทธิพลหลาย
แง่มุมของการถอดรหัสดีเอ็นเอและกระบวนการอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง
(บันไดและ Kouzarides, 2011;. Ohsawa, et al, 2013) ยูคาริโอ
จีโนมที่มีการจัดกันทั่วไปเป็นหลายประเภทของโครมาติ
กับ euchromatin ประกอบด้วย transcriptionally อนุญาตหรือ
โดเมนที่ใช้งานและ heterochromatin ถูกโดดเด่นด้วยหนาแน่น
บรรจุภูมิภาคเงียบ (Casas-Mollano et al, 2007;. อู,
2008; บันไดและ Kouzarides 2011) เหล่านี้ตามหน้าที่และ
รัฐโครมาติที่แตกต่างกันในเชิงโครงสร้างมีการทำเครื่องหมายที่แตกต่างกันโดย
การปรับเปลี่ยนโควาเลนต์ในดีเอ็นเอและกรดอะมิโนที่เฉพาะเจาะจง
ของ nucleosomal histones (Casas-Mollano et al, 2007;.
บันไดและ Kouzarides, 2011; Saze และ Kakutani 2011) สำหรับ
ตัวอย่างเช่นไดหรือ trimethylation ของสโตน H3 ไลซีน 9 (H3K9) หรือ
ของสโตน H3 ไลซีน 27 (H3K27) มักจะเกี่ยวข้องกับเงียบ
โครมาติ (อู, 2008; มีดโกนหนวด, et al, 2010;. บันไดและ
Kouzarides, 2011; Saze และ Kakutani, 2011; Derkacheva และ
หนิก, 2014) DNA methylation cytosine ยังมีบทบาทใน
การปราบปรามและในบางสิ่งมีชีวิตที่ดูเหมือนจะมีความซับซ้อน
กันระหว่างการปรับเปลี่ยนหางสโตนและดีเอ็นเอ methylation
ในการสร้างโครงสร้างโครมาเงียบ (กฎหมายและจาคอป,
2010; Saze และ Kakutani, 2011; Du และคณะ , 2012;.. Zhong, et al, 2014)
กลไก RNA กำกับยังได้รับการร่วมเลือกโดยวิวัฒนาการ
. เพื่อสร้างคลื่นความถี่กว้างของทางเดินกำกับดูแลยีน
silencing RNA พึ่งเป็นกระบวนการอนุรักษ์ในยูคาริโอโดย
ที่ RNAs ขนาดเล็ก (20- 30 นิวคลีโอความยาว) ทำให้เกิดการใช้งาน
ของลำดับคล้ายคลึงกันผ่านความหลากหลายของกลไก
รวมทั้งยับยั้งการแปลความเสื่อมโทรมของอาร์เอ็นเอและ / หรือการถอดรหัส
ปราบปราม (Cerutti และ Casas-Mollano 2006; CARTHEW
และ Sontheimer 2009; เตอร์, 2013) ฟังก์ชั่นของคู่ยาว
RNAs ควั่นเป็นบรรพบุรุษของ RNAs ขนาดเล็กในการเรียกยีน
สมรก็มีลักษณะครั้งแรกใน Caenorhabditis elegans และ
เรียกว่ากระบวนการ RNA interference (RNAi) (ไฟ et al., 1998) แต่ในเล็กน้อย
กว่าทศวรรษที่ RNAi มีการพัฒนาเป็นปรากฏการณ์ทางชีวภาพที่น่าสนใจ
ตัดกับทางเดินของเซลล์หลาย อันที่จริง
การปรับเปลี่ยนสโตนหลังการดีเอ็นเอ methylation cytosine,
และกลไก RNA พึ่งกระทบกับโทรศัพท์มือถือจำนวนมาก
รวมทั้งกระบวนการนอกเหนือจากการควบคุมการแสดงออกของยีนดีเอ็นเอ
ซ่อมแซมและการรวมตัวโครงสร้างโครมาควบแน่นโครโมโซม / ความมั่นคง
เช่นเดียวกับการปราบปรามของไวรัส และ transposable
องค์ประกอบ (Cerutti และ Casas-Mollano 2006; CARTHEW และ
Sontheimer 2009; Cerutti et al, 2011;. Ohsawa, et al, 2013;.
. โอลิเวอร์และคณะ, 2014) นอกจากนี้กลไกการยับยั้งการแสดงออกของยีนดูเหมือน
จะมีความสำคัญในการบูรณาการด้านสิ่งแวดล้อมและแท้จริง
สิ่งเร้าในการควบคุมการแสดงออกของยีนและการหยุดชะงักของพวกเขานำไปสู่
​​ความผิดปกติทางสรีรวิทยาและการพัฒนา (บันไดและ
Kouzarides, 2011;. Ohsawa, et al, 2013).
ในสาหร่ายมากที่สุด สายพันธุ์ทั้งโครมาเกี่ยวข้องและ RNA พึ่ง
ทางเดิน silencing ส่วนใหญ่ยังคง uncharacterized แม้ใน
ระดับของยีนระบุปัจจัยสำคัญในจีโนมติดใจ.
ตรวจสอบนี้จะตรวจสอบการดำรงอยู่ของไลซีนสโตนสำคัญ
methyltransferases, methyltransferases cytosine ดีเอ็นเอและแกน
องค์ประกอบของ . เครื่องจักร silencing RNA-สื่อกลางในสาหร่าย
อย่างไรก็ตามสาหร่ายมี phylogenetically ความหลากหลายมาก (Worden และ
อัลเลน, 2010; Tirichine และกะลา, 2011) และเพื่อให้ง่ายต่อการระบุตัวตน
ของกลุ่มชนการวิเคราะห์จะถูก จำกัด ให้สาหร่าย
ใน Archaeplastida eukaryotic หินใหญ่ ซึ่งรวมถึง
glaucophytes (Glaucophyta), สาหร่ายสีแดง (Rhodophyta), สาหร่ายสีเขียว
(Chlorophyta) เช่นเดียวกับพืชบก (Streptophyta) (ตารางที่ 1) เรา
ยังจะหารือสั้น ๆ บทบาททางชีวภาพที่เป็นที่รู้จักหรืออนุมาน (s)
ของกลไกการยับยั้งการแสดงออกของยีนในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ มันเป็น
ที่คาดว่าความก้าวหน้าในความเข้าใจพื้นฐานของยีน
กลไกการกำกับดูแลในสาหร่ายจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการ
เผาผลาญเซลล์ที่น่าสนใจผ่านสมมติฐานที่ขับเคลื่อนด้วยพันธุกรรม
กลยุทธ์วิศวกรรม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 . สาหร่ายบทนำ
เป็นกลุ่มความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต eukaryotic ที่มีบทบาทสำคัญ
ในทะเลน้ำจืด และระบบนิเวศบก
( ที่จะ และ อัลเลน , 2010 ; และ tirichine กะลา , 2011 ) ศักยภาพที่ยิ่งใหญ่
สาหร่ายเป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพทดแทนิน
ยังสามารถรับรู้ ( Hu et al . , 2008 ;
radakovits et al . , 2010 ; gimpel et al . , 2013 ; leite et al . ,
) )สาหร่ายขนาดเล็กเป็นกล้องจุลทรรศน์ระบบความสามารถในการควบคุม
แสงแดดและคาร์บอนไดออกไซด์สังเคราะห์สารประกอบทางเคมีที่เป็นประโยชน์เช่น
เป็นไขมันและคาร์โบไฮเดรตที่สามารถแปลงเป็นเชื้อเพลิง
bioproducts และอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม การผลิตเชื้อเพลิงจากสาหร่าย
เป็นเทคนิค แต่ยังประหยัดไปได้ ( ลี , 2011 ;
จิสติ , 2013 ) สําคัญทางเศรษฐกิจคอขวดที่อ้างถึงใน
วรรณกรรมรวมถึงผลผลิตชีวภาพสาหร่ายวัฒนธรรม
ระบบการเพาะปลูกและการเก็บเกี่ยว / การป้องกันการสกัด
( Hu et al . , 2008 ; จิสติ 2013 ; gimpel et al . , 2013 ; leite et al . , 2013 ) .
สำหรับการผลิตเชื้อเพลิงขนาดใหญ่พึ่งพาสาหร่ายการสังเคราะห์แสง
คีย์วัตถุประสงค์จะบรรลุประสิทธิภาพสูงต่อ หน่วยของพื้นที่ ,
สิ่งแวดล้อม ( การต้านทานความเครียด ไร่ ) ,ความสะดวกในการเก็บเกี่ยว
และการสกัดและการแปลงเชื้อเพลิงชีวมวลโปรไฟล์ (
( Griffiths และแฮริสัน , 2009 ; radakovits et al . , 2010 ) .
แต่ระบุในธรรมชาติสาหร่ายสายพันธุ์พร้อมกัน
endowed กับคุณลักษณะทั้งหมดเหล่านี้ได้พิสูจน์ยาก ( Hu et al . ,
2008 ; Griffiths และแฮริสัน 2009 ) . นอกจากนี้ มี
จำกัดประสบความสำเร็จในการเพิ่มผลผลิตหรือปริมาณน้ำมันชีวมวล
สาหร่ายโดยพันธุวิศวกรรมของยีนแต่ละ
( radakovits et al . , 2010 ; Russa ลา et al . , 2012 ; gimpel et al . ,
2013 ) และข้อ จำกัด นี้เน้นความสำคัญของความเข้าใจ
บนจีโนมขนาดเครือข่ายการเผาผลาญอาหารและกฎระเบียบ
ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการเหล่านี้ แน่นอน อุปสรรคสําคัญ
ความก้าวหน้าคือ ความรู้การทำงานของยีนและการควบคุม
ยังค่อนข้างสมบูรณ์ในสาหร่ายขนาดเล็กที่สุด ( radakovits
http : / / DX ดอย . org / 10.1016 / j.biortech . 2014.10.119
0960-8524 / 2014 ทั่วโลก จำกัด สิทธิสงวน
⇑ที่ผู้เขียนที่โรงเรียนชีวศาสตร์และศูนย์พืช
วิทยาศาสตร์นวัตกรรม แห่งมหาวิทยาลัยเนบราสก้าลินคอล์น e211 เจ้าหน้าที่ศูนย์ , Lincoln , เน 68588-0666
,สหรัฐอเมริกา โทร . 1 ตอนที่ 472 0247 .
e - mail address : [e-mail] . Cerutti ) .
ชีวภาพเทคโนโลยี 184 ( 2015 ) 23 – 32

เนื้อหารายการที่มีบริการเทคโนโลยีชีวภาพ
วารสารหน้าแรก : www.elsevier . com / ค้นหา / biortech
et al . , 2010 ; ที่จะ และ อัลเลน และ กะลา tirichine 2010 2011 ) .
ในบริบทนี้ การศึกษายีน silencing กลไกอาจ
สาหร่ายให้ข้อมูลเชิงลึกในการควบคุมการแสดงออกของยีน รวมทั้งการพัฒนาเครื่องมืออำนวยความสะดวก

พันธุวิศวกรรมเชือด การควบคุมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับกลไกที่ซับซ้อนในยูแคริโอต
ปฏิบัติการที่ลอง posttranscriptional
และระดับ การเข้าถึงขององค์กร modulates
ที่มีโปรตีนดีเอ็นเอและอิทธิพลหลาย
ด้านของการถอดรหัสดีเอ็นเออื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ
( บันได และ kouzarides 2011 ; โอซาว่า et al . , 2013 ) ความแตกต่างระหว่าง
จีโนมมักจัดเป็นหลายประเภทของโครมาตินมีลักษณะประกอบด้วย transcriptionally
,
ปล่อยปละละเลย หรือใช้งานโดเมนและสปีชีส์เป็น characterized โดยยิบ
บริการภูมิภาคเงียบ ( Casas mollano et al . , 2007 ; KRAUSS
2008 ;ราวระเบียง และ kouzarides , 2011 ) เหล่านี้โดยรัฐและโครงสร้างจะแตกต่างกัน
การทำเครื่องหมายโดยการปรับเปลี่ยนแตกต่าง
บนดีเอ็นเอ และโดยเฉพาะกรดอะมิโนตกค้าง
ของ nucleosomal ฮิสโตน ( Casas mollano et al . , 2007 ;
บันได และ kouzarides 2011 ; saze และ kakutani , 2011 ) สำหรับ
อินสแตนซ์ ตี้ หรือ trimethylation ของฮีสโตน H3 ซีน 9 (
h3k9 ) หรือของฮีสโตน H3 ซีน 27 ( h3k27 ) มักจะเกี่ยวข้องกับเงียบ
โครมาติน ( เคราส์ , 2008 ; เครื่องโกนหนวด et al . , 2010 ; บันไดและ
kouzarides 2011 ; saze และ kakutani 2011 ; derkacheva และ
เฮนนิค 2014 ) ไซโทซีนดีเอ็นเอเมทิลเลชั่นที่ยังมีบทบาทในการปราบปรามและในสิ่งมีชีวิต
มีปรากฏเป็นทางที่ช่วยแก้ไขและ

ระหว่างหาง methylation ดีเอ็นเอในการสร้างโครงสร้างโครมาตินเงียบ ( กฎหมายและจาคอบส์
2010 ; และ , saze kakutani 2011 ; du et al . , 2012 ; จง et al . , 2010 ) .
RNA กำกับกลไกยังได้รับเลือกโดยวิวัฒนาการ
Co เพื่อสร้างหลากหลายของยีนควบคุมทางเดิน .
RNA ) สามารถเป็นอนุรักษ์ กระบวนการในยูแคริโอตโดย
ซึ่งเล็ก RNAs ( ขนาด 20 – 30 ความยาว ) ทำให้เกิดการยับยั้ง
เชื้อสายของลำดับผ่านความหลากหลายของกลไกการยับยั้งการสลาย
รวมทั้งการแปล RNA และ / หรือ particle
เก็บกด ( Cerutti Casas และ mollano , 2006 ; และคาร์ทิว
sontheimer , 2009 ; Meister , 2013 ) ฟังก์ชันยาวคู่
ควั่น RNAs เป็นสารตั้งต้นของ RNAs ขนาดเล็ก ในการปิดปากโดยลักษณะยีน

caenorhabditis ถิ่นและเรียกว่าการแทรกแซงอาร์เอ็นเอ ( หา ) ( ไฟ et al . , 1998 ) ยัง , ในเล็กน้อย
กว่าทศวรรษ หาได้กลายมาเป็นปรากฏการณ์ทางชีวภาพที่น่าสนใจที่มีหลายเซลล์เซลล์
ตัด . แน่นอน
หมอกแดดไปรษณีย์ - แปลแก้ไข methylation ดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอ (
ย้ายถิ่น , กลไกกระทบกระแทก
ของเซลล์หลายกระบวนการรวมถึง นอกเหนือจากการควบคุมการแสดงออกของยีน , DNA