The G-box transcriptional regulatory code in Arabidopsis

Corresponding author: Philip A. Wigge

Plants have significantly more transcription factor (TF) families than animals and fungi, and plant TF families tend to contain more genes-these expansions are linked to adaptation to environmental stressors (Shiu et al., 2005; Charoensawan et al., 2010). Many TF family members bind to similar or identical sequence motifs, such as G-boxes (CACGTG), so it is difficult to predict regulatory relationships. We determine that the flanking sequences near G-boxes help determine in vitro specificity, but that this is insufficient to predict the transcription pattern of genes near G-boxes. Therefore, we construct a gene regulatory network that identifies the set of bZIPs and bHLHs that are most predictive of the gene expression of genes downstream of perfect G-boxes. This network accurately predicts transcriptional patterns and reconstructs known regulatory subnetworks. Finally, we present Ara-BOX-cis (araboxcis.org), a website that provides interactive visualisations of the G-box regulatory network, a useful resource for generating predictions for gene regulatory relations.

植物中的转录因子要比动物和真菌中的多的多，而这种现象主要是由于植物对各种环境胁迫的响应造成的。许多转录因子家族的成员会结合到类似甚至于一致的序列基序上，比如G-box序列CACGTG，这就使得预测调控变得很困难。作者的研究表明G-box侧翼的序列可以帮助鉴定是否是特异的结合序列，但这并不足以预测G-box附近基因的转录模式。因此，作者构建了一个基因调控网络以帮助鉴定一系列的bZIPs和bHLHs，这两类是完美G-box下游基因最常见的调控基因。该网络精确地预测了转录模式，并且重建了已知的调控亚网络。最终，作者创建了Ara-BOX-cis的在线网站，可以提供G-box调控网络的可视化，这将帮助研究者们更好地预测基因调控。

个人简介：1996年，牛津大学，获生物化学硕士学位；2000年，剑桥分子生物学实验室，获生物化学博士学位；2000年在Detlef Weigel实验室开始研究植物，后在Max Planck Institute的发育生物学系学习，主要研究转录因子及其促进开花相关的分子机制。Philip于2005年在John Innes Centre组建自己的团队研究温度感知的分子机制，于2010年获终身教职。Philip于2012年以group leader的身份加入Sainsbury Laboratory。

doi: https://doi.org/10.1104/pp.17.01086

（P.S. 欢迎访问个人博客：https://plantfrontiers.wordpress.com）