PiggyBac转座子及其在家蚕中的应用

转座子可以由染色体的一个位置移动到另外位置,改变原有基因的结构和排序,从而导致基因改变。转座子可分为2大类,第1类转座子又有多种类型,这类转座子能以染色体DNA转录形成的RNA为模板,经反转录酶作用合成DNA并插入到基因组中;第2类转座子则直接在基因组中来回移动,不形成RNA,也与反转录酶的作用无关。用于昆虫重组的转座子几乎都是第2类转座子,其末端具有反向重复序列,中间部分为转座酶基因,此基因可产生转座酶,使末端重复序列与其内侧的目标序列移动,即将目标序列部分切出,并重组到染色体的其它部位上。因此,可利用这类转座子进行转…     

哺乳动物转基因载体——piggyBac转座子

piggyBac转座子具有识别位点特异性5'-TTAA-3',剪切和插入都不留下印迹,且高效转座。基于piggyBac转座子的特性,借助载体系统,已应用于哺乳动物转基因的研究。此外,piggyBac转座子还应用于基因诱导突变和基因治疗等领域。RNAi技术作为基因功能研究的一个工具,在应用于克服畜牧业中家畜的生产繁殖障碍等方面已取得一定研究成果。本文对piggyBac转座子的结构和特性、转座机制及影响因素和在动物中应用等方面进行总结,为RNAi技术借助piggyBac转座子用于哺乳动物转基因提供理论依据。     

动物基因组中反转录转座子的研究进展

反转录转座子 (retrotransposon)是一类通过RNA实现转座的遗传因子 ,以多拷贝形式广泛存在于真核生物基因组中。由其产生的转座会导致基因组序列的删除、扩增、移位、断裂、重组等现象 ,从某种意义上说反转录转座子是生物遗传多样性产生的一个重要因素     

外源piggyBac转座元件在转基因家蚕中的整合位点分析

以piggyBac转座子为介导的显微注射家蚕早期胚胎的技术,是目前获得转基因蚕的有效和主要方法。基于piggyBac以随机方式发生高频切出和转座的特点,已将其开发成各种遗传分析工具,用于果蝇、小鼠和家蚕等模式生物的基因功能研究。本文旨在分析外源piggyBac转座元件在转基因家蚕中的基因组整合位点特征,以期为更好的利用其开展家蚕转基因研究提供参考。采用反向PCR和生物信息学等方法,获得并分析了转基因家蚕中67个外源piggyBac的整合位点,结果显示:有28个整合位点位于基因间区,22个位于基因内部,但不在外显子区域;在整合位点两侧各10Kb区域范围内,注释基因多为转座酶或反转录酶等,推测其可能为piggyBac插入整合的热点区域(hotspotregions);此外,有47个整合位点可定位至家蚕的18条染色体上。     

mariner 转座子及其在昆虫种系转化中的应用

转座子是不需要同源重组便能在基因组内和基因组间移动的遗传学顺式元件.mariner是最简单的真核转座子,在昆虫中广泛分布.mariner转座子的转座作用只与转座酶有关,是一种很有发展前景的转基因载体,可以实现异源昆虫间的基因转移,产生稳定遗传的转基因品系.     

微孢子虫转座元件的研究现状

转座子是基因组中可以从一个位点转移到另一个位点并进而影响到与之相关的基因功能的遗传因子,是造成基因组内突变的主要原因之一。本文针对兔脑炎微孢子虫、蝗虫微孢子虫、家蚕微孢子虫、比氏肠细胞内原虫、Spraguealophii、Edhazardia aedis以及Brachiola algerae等物种的已发布的转座元件序列进行概括性总结,并对转座元件在微孢子虫基因组进化中的作用进行了分析。     

转座酶TN3体外定向进化研究概况

Tn3是存在于生物体内的一种非常重要的转座酶,其是基因组中具有一段特异的转位特性的独立的DNA序列,从而对目的基因起调控作用。转座酶Tn3具有基因敲除的功能,Gal4能识别DNA启动子上游两端保守的17bp长的一段序列,因此将Tn3与Gal4相组合,实现靶向敲除目的基因的目的。论文综述了转座酶Tn3的结构及其转座机制、Gal4的结构及其机制、Tn3-Gal4系统的简介和酶分子的定向进化,旨在为今后靶向基因的敲除以及靶向基因的修复提供研究思路。     

转座子在转基因动物中的应用

转座子又称跳跃因子．其实质是基因组上不必借助于同源序列就可移动的DNA片段．它们可以直接从基因组内的一个位点移到另一个位点。自1951年美国McClintock在玉米中首先发现了DNA转座子以来．转座子已成为各种生物基因分析的有效工具之一。不仅可利用转座子诱变找到原核生物的单性生殖基因．而且在真核生物中．P-转座子的发现和运用极大地促进了果蝇遗传学的发展。     

地熊蜂基因组中具有潜在活性的转座子鉴定

转座因子(TEs)是真核生物基因组的主要序列成分,对真核生物基因组的结构、功能及进化具有重大影响。近年来,虽然有关昆虫转座子的研究在不断增加,并且科学家成功地应用转座子进行了功能基因的挖掘,但相关研究主要集中于双翅目的果蝇中。本研究利用生物信息学方法,基于de novo预测和结构预测两种策略,对地熊蜂参考基因组中的转座子进行了详细鉴定、分类和注释,并鉴定出潜在活跃的转座子。结果显示:虽然转座子序列仅占地熊蜂基因组全部序列的3.74%,但其超家族种类繁多,鉴定出的33282个转座子分属于22个超家族。本研究鉴定出2种具有潜在活性的MITE转座子,它们很可能正在地熊蜂基因组中发生转座。本研究为利用活跃的转座子创制地熊蜂的突变体库进而挖掘熊蜂的功能基因奠定了重要基础。     

鸡白痢沙门氏菌Mini-Tn5转座子插入突变

将氯霉素（Cm）抗性基因克隆到pUTmini-Tn5Km2载体中,利用含卡那霉素（Km）和氯霉素（Cm）抗性基因的pUTmini-Tn5Km2（Cm）转座载体将Km和Cm抗性基因随机插入鸡白痢沙门氏菌基因组中,以相应的抗生素进行筛选,获得大量在不同位点插入突变的突变体,从中筛选鸡白痢沙门氏菌某功能缺陷型突变株。通过对突变株的基本特征以及PCR鉴定后,再进行插入基因定位。结果表明,Km和Cm抗性基因已成功转座至鸡白痢沙门氏菌基因组上;基因定位显示突变株均有且只有1个插入位点,插入位点的位置不尽相同。这为研究鸡白痢沙门氏菌功能基因和筛选特定突变株提供了必要的基础。     

piggyBac转座子在哺乳动物中的应用

转座子(transposon)是存在于生物体基因组中的可移动的DNA片段,能够影响基因的结构和功能,广泛存在于生物演化过程中。转座子通过切离和粘贴机制介导外源基因的插入,是研究基因功能,制备转基因动物及基因治疗的优良载体。目前在哺乳动物中转座活性较高且研究最多的是"睡美人"转座子和piggyBac(PB)转座子。前者是目前临床前基因治疗研究中使用最为广泛的转座子,但存在剂量抑制效应和转座效率低等缺陷。而PB转座子可克服剂量抑制效应,且转座高效,转基因载量大,因此在哺乳动物中的应用越来越广泛。作者就PB转座子的作用机制、影响因素及在哺乳动物中的应用现状等进行报道。     

无芒隐子草全基因组水平全长LTR反转录转座子鉴定及其中断基因分析

LTR反转录转座子是植物基因组内大量可移动的遗传因子,是基因组的重要成分之一。无芒隐子草基因组大小为543 M,全基因组中共鉴定出了299079个LTR反转录转座子,占全基因组的26.54%,但是缺少无芒隐子草全长LTR反转录转座子的研究。基于无芒隐子草全基因组序列,筛选出具有潜在活性的全长LTR反转录转座子845个,其中有410个属于Gypsy超家族,435个属于Copia超家族。对这些序列进行了系统进化树的构建和插入时间的分析,发现全长LTR反转录转座子的大量转座发生在4百万年内,插入时间较近,插入高峰期是1~1.5百万年间。筛选出被全长LTR反转录转座子中断的基因有183个,145个被中断的基因得到了GO功能注释,分析了被中断基因在不同干旱胁迫处理下的基因表达模式。对反转录转座子的鉴定有助于深入了解无芒隐子草的进化过程,为无芒隐子草全长LTR反转录转座子与中断基因的后续研究奠定基础。     

整合子-基因盒系统与细菌耐药性

整合子 基因盒系统在细菌中能捕获外来耐药基因,是细菌耐药性传播的机制之一。整合子携带着重组的基因盒插入到转座子或接合质粒中,在不同的细菌间运动而传播耐药性;同时一个整合子可以捕获多个基因盒,使细菌产生多重耐药性,细菌产生多重耐药性的能力取决于它们捕获新的抗生素耐药基因的能力。整合子是一种遗传因素,编码一个位点特异重组酶(IntI)负责基因盒在 attI位点的插入,同时整合子也提供一个启动子(Pant)负责基因盒耐药基因的表达。文章对整合子 基因盒的结构、种类、耐药基因盒的表达及耐药基因的获得和传播进行综述。     

卵泡抑制素基因在猪成纤维细胞中过表达研究

利用piggy Bac转座子将卵泡抑制素(follistatin)基因整合入猪基因组中,检测follistatin基因表达情况及其对细胞分化基因p53和desmin的影响。结果表明:piggy Bac转座子将follistatin基因转座整合入猪基因组中,整合入基因组的位点均为TTAA位点。整合后的follistatin基因可以正常的转录表达,follistatin的过表达引起p53和desmin基因的表达上调。     

牛αS1酪蛋白基因变异及其与生产性状的关系

αS1酪蛋白是牛乳中含量最高的蛋白,其基因的多态类型会影响奶牛的产奶性状和牛乳的一些加工特性,人们已经对其进行了广泛研究.牛αS1酪蛋白基因编码区全长17 508 bp(不计启动子序列),由19个外显子和18个内含子构成,外显子与内含子长度比例为1∶14.4.尽管其编码区突变率较高,但侧翼序列比较保守.到目前为止,牛αS1酪蛋白共发现有9种变异体,由核苷酸非同义替换、插入或缺失及外显子跳跃造成.牛αS1酪蛋白蛋白质序列及DNA序列的高度差异性揭示其编码基因可能是一个高速进化的基因家族.αS1酪蛋白基因与泌乳性状之间的关联性可以用基因调控区,特别是转录因子结合位点存在突变位点来解释.但是,有关牛αS1酪蛋白基因变异体还存在一些未探明的结果,因此,阐明其基因的结构特点并进一步揭示它们与生产性状之间的关系是非常必要的.     

与HEp-2细胞粘附现象相关的大肠杆菌O157基因的发现

将产志贺毒素大肠杆菌O157：H7菌株97094培养于含有不同质量浓度的萘啶酮酸(nalidixie acid，NA)的麦康凯(MacConkey)琼脂平板上，获得对NA有抗性的菌株。用含有自杀性质粒pRT733的供体菌SM10λpir(携带转座子TnphoA)和抗萘啶酮酸的97094菌株做接合试验，使转座子TnphoA转入受体菌97094，经过约200个接合试验，有503个菌株在含有Km、NA、XP的LB琼脂平板上形成蓝色菌落，说明在这些菌株中形成了phoA融合基因,并能表达phoA基因。在这503个Km^r，NA^r变异体中，有6株完全失去了对HEp-2细胞的局灶型粘附(local adherence,LA)现象。对构建的6株大肠杆菌O157 TnphoA变异体，克隆TnphoA及其两侧的大肠杆菌O157 DNA序列，用根据TnphoA融合接点处的phoA的DNA序列设计合成的寡核苷酸引物，对各克隆中TnphoA上游的大肠杆菌O157的DNA片段部分进行测序，测序结果做BLAST搜索，发现有4个变异体的TnphoA插入到已知的大肠杆菌O157紧密素基因eae中，有2个变异体的TnphoA分别插入到eae之外的核苷酸序列中，分别插入到一个功能未知的菌毛分子伴侣基因和一个功能未知的Z4182基因的上游。这项研究表明，除紧密素外，大肠杆菌O157尚有其他因子参与对真核细胞的粘附。     

家鸭GHSR基因部分编码序列的克隆及变异检测

作者旨在克隆鸭GHSR基因mRNA部分编码区序列,并筛查克隆序列中的变异位点。采用RT-PCR法从巢湖鸭下丘脑组织中分离家鸭GHSR基因mRNA中编码区核酸序列,并选用30个个体cDNA,通过构建cDNA池对克隆编码区的序列变异测序检测。结果表明,克隆鸭GHSR基因mRNA部分编码区核酸序列长635 bp(GenBank登录号:EU005225),编码211个氨基酸,与鸡GHSR基因同源核酸相似性达到94%,氨基酸相似性为97%;cDNA池测序检测揭示克隆区段存在3个碱基变异位点,均为同义突变,未使编码氨基酸发生改变。克隆鸭GHSR基因mRNA编码区核酸、氨基酸序列与鸡同源序列的相似性,以及克隆核酸序列的变异检测结果表明,鸭GHSR基因在序列和功能上具有很高的保守性。     

奶牛朊病毒基因克隆与序列分析

根据已报道正常牛朊蛋白(PrP^c)基因(PRNP)序列设计引物，采用PCR法扩增了6头荷斯坦奶牛的PRNP基因，将其克隆到T-Vector。序列测定及分析表明所克隆的奶牛PRNP基因片段为795bp，该基因内无内含子，包含了牛PRNP完整编码区序列，编码264个氨基酸的前体蛋白，推测其分子量约34ku。其中2头共同含有未曾报道的牛PRNP多态性位点M120I，无义突变G234A，但未引起酶切位点变异，未发现插入或缺失变异；与已报道牛PRNP序列(GenBank收录号为DI0613)相比，两者核苷酸序列同源性为99％，其编码的氨基酸同源性为99％。     

本地毛形线虫49 ku ES蛋白结构基因在昆虫细胞中的表达

根据BAC-TO-BAC杆状病毒表达系统的供体质粒，设计表达引物，从克隆质粒上扩增本地毛形线虫（Trichinella nativa）49kuES结构蛋白基因TNPG，酶切后与供体质粒连接，在大肠杆菌中克隆，将克隆有外源基因的供体质粒转化DH10Bac感受态菌，该菌含有杆状病毒穿梭载体，供体质粒中的外源基因在辅助质粒编码的转座酶作用下，通过转座而插入杆状病毒基因组中，筛选含有重组质粒的BacmidDNA，用脂质体介导法转染昆虫细胞获得重组病毒。SDS-PAGE电泳显示表达蛋白为36ku的融合蛋白，Westernblot检测表明表达的融合蛋白能够被小鼠旋毛虫的阳性血清识别。实验结果表明，本地毛形线虫的ES融合蛋白的制备将在诊断方法的建立和免疫研究方面具有很好的应用前景。     

旧院黑鸡TYR基因第四内含子中ALV的插入频率和类型研究

有研究表明TYR基因第四内含子中ALV的插入缺失与禽类的羽毛颜色有关，本研究旨在探讨旧院黑鸡TYR基因第四内含子中ALV的插入频率和类型，为进一步探讨其与旧院黑鸡羽毛颜色的相关性提供参考。采用双重PCR对ALV插入整合进行检测、测序，DNA测序序列通过相关分子生物学软件比对与分析，从而分析序列中的识别位点和突变位点。用引物Diag05-dw进行测序，可以看出在不含ALV插入整合频率的N片段中，只存在一个6 bp的识别位点5′-CAGTGT-3′；将不含ALV插入整合频率的N片段的测序结果与参考序列DQ118702.1进行比对，共发现有5个SNP，这5个SNP都位于第四内含子，重要的识别位点5′-CAGTGT-3′存在一个SNP位点5890 G/A。