毛竹Stowaway-like MITEs转座子的分离与分析

微型颠倒重复序列(miniature inverted repeat transposable elements,MITEs)是一类对基因组进化和基因表达有重要调节作用的转座子。为分析MITEs在毛竹基因组中的分布特性,借鉴Fast Isolation by AFLP of Sequences Containing repeats(FIASCO)方法,首次构建Stowaway-like MITEs富集文库。随机挑取21个克隆,测序发现2个含有Stowaway-like MITEs序列(Stow-Ph1和Stow-Ph2),阳性率为9.52%。Stow-Ph1和Stow-Ph2的长度分别为260和258bp,具有Stowaway-like MITEs典型的末端颠倒重复序列(terminal inverted repeats,TIRs)和靶位点重复序列(target site duplication,TSD)。Stow-Ph1和Stow-Ph2与水稻的Stow-Os8(FJ266024)的同源性分别为46.4%和52.6%。Stow-Ph1和Stow-Ph2与水稻16类Stowaway-like MITEs的TI...     

Mutator诱导的玉米白化突变体插入位点的遗传分析及代谢途径的构建

【目的】利用Mutator(Mu)诱变群体获得、验证叶色白化突变体的Mu因子插入位点;解析玉米叶色变异相关基因及其代谢网络。【方法】以含有活性MuDR转座子的W22∷Mu为父本,与玉米自交系综31(Z31)杂交产生的M2和M3家系群体为材料,经表型性状的遗传分析和Mu插入位点的分离获得白化突变体,经生物信息学方法解析白化突变体产生的相关基因,同时构建产生白化突变代谢网络。【结果】对870个M2家系的16000余单株和M3种植的36个家系近700单株进行考察,获得了遗传稳定的白化突变体41株。经Mu-TAIL-PCR分析获得35条Mu因子插入序列;对靶位点序列分析,获得的14个靶位点可能与叶绿素合成及光合作用有关;利用其中6个靶位点构建了5条玉米叶色突变产生白化的叶绿素代谢网络途径。【结论】初步证实了Mu转座子插入的27个靶位点与叶色白化突变体的关联;建立了6个靶位点的玉米叶色突变产生白化的叶绿素代谢网络途径。     

多转座子载体的构建及转座特性比较研究

【目的】转座子（transposon, Tn）是染色体上可自主复制和移位的基本单位,普遍存在生物体基因组内,Sleeping beauty（SB）、piggyBac（PB）和Tol2分别来源于鲑鱼、甘蓝尺蠖蛾和青鳉鱼,是目前脊椎动物中活性较高的转座子。比较了这3种转座子在哺乳动物细胞的转染、插入和剪切效率,从而获得细胞水平上的高活性转座子系统。【方法】通过高保真PCR法分别从SB、PB和Tol2 3种转座子载体克隆3种转座子3′和5′端的转座元件,测序正确后,将各转座元件依次亚克隆至pT2-HB载体框架,构建成包含这3种转座子的多转座子载体pT3-PST。将绿色荧光蛋白表达框CAG-GFP和新霉素表达框PGK-NEO分别克隆至pT3-PST载体,获得两个表达载体pT3-PST-CAG-GFP和pT3-PGK-NEO。将这两个表达载体分别和转座酶表达质粒pCMV-SB100X、 pCMV-HAhyPBase、pCMV-Tol2以1﹕1质量比混合,经多聚阳离子PEI包裹,共转染小鼠胚胎成纤维细胞（3T3）,同时以突变失活的转座酶质粒SB△DD与转座子载体共转染作为阴性对照组。转染GFP 36 h后,用荧光显微镜进行检测GFP表达率,提取细胞基因组,以Amp基因作为内参,进行实时荧光定量PCR,检测GFP插入拷贝数;根据被剪切位置上下游序列设计引物,进行实时荧光定量PCR,检测3种转座子的剪切效率。细胞转染NEO 48 h后,用浓度为500 µg·mL^-1的G418进行耐药性筛选,至正常细胞基本全部死亡（10 d）,将细胞进行吉姆萨染液染色,统计耐药细胞数,从而比较各组转座活性。【结果】成功构建了多转座子载体PT3-PST、pT3-PST-CAG-GFP和pT3-PGK-NEO。实验组转染细胞效率均大于50%,且差异不显著（P＞0.05）。SB组GFP相对拷贝数高于Tol2和PB组,但差异不显著（P＞0.05）,均显著高于对照组（P＜0.05）。SB和PB组剪切效率显著高于Tol2组（P＜0.05）,但SB和PB组之间差异不显著（P＞0.05）。pT3-PGK-NEO与转座酶共转染3T3细胞,G418抗性筛选结果表明,SB组耐药细胞数显著高于PB和Tol2组（P＜0.05）,但PB和Tol2两组差异不显著（P＞0.05）,此3组均极显著高于阴性对照组（P＜0.01）。【结论】SB转座子系统在细胞水平的转座效率优于PB和Tol2,为细胞水平的转基因研究提供有效基因转移工具。     

Tgf2转座系统在转RFP基因斑马鱼上的应用

提高目的基因的转植效率与可遗传效率是转基因鱼研制的关键点之一。本研究利用近年开发的金鱼转座子系统进行转基因斑马鱼的研制,探讨其在转基因鱼上应用的可行性。通过PCR方法,改造Tgf2转座子供体质粒pTgf2-EF1α-eGFP,将肌球蛋白轻链2启动子(mylz2)与红色荧光蛋白基因(RFP)定向插入其中,构建可在肌肉组织特异性表达红色荧光蛋白的Tgf2转座子供体质粒pTgf2-Mylz2-RFP。通过显微注射,将Tgf2转座子供体质粒与Tgf2转座酶mRNA共注射于斑马鱼(Danio ririo)受精卵中,共注射受精卵972粒,出膜后存活的仔鱼803尾,其中携带外源基因的仔鱼为615尾,阳性率为76.6%。转红色荧光蛋白基因斑马鱼首代F0培育至性成熟,将其中的10尾F0斑马鱼分别与野生型斑马鱼进行配对繁殖,其中1个组合产生了体表呈现均匀红色荧光的F1个体,因此RFP在F0的整合率为10%。将红色荧光F1个体培育至性成熟并与野生型鱼配对繁殖,F2的阳性个体占69%。本研究结果说明,由Tgf2转座子介导的转基因技术,可有效提高目的基因的转植效率与整合效率,在转基因鱼构建以及相关研究中具有开发应用前景。     

ToI2转座子的特性及其在转基因鱼类中的应用

ToI2转座子是从青口（Oryzias latipes）中发现的唯一一个具有自主转座活性的转座子,是hAT转座子家族的一员。研究表明,ToI2在多种模式动植物中都有转座活性,如斑马鱼（Danio rerio）、小鼠、非洲爪蟾等,并已得到了广泛应用。本文综述了ToI2转座子的特性、转座机制以及其在斑马鱼、青锵和罗非鱼等鱼类中的最新研究进展,以期为ToI2转座子在转基因养殖鱼类中的应用研究提供参考。     

Tn5转座诱变选育冠菌素耐高温生产菌株及其发酵条件研究

利用双亲接合的方法将含有Tn5转座子的质粒pRL1063a导入丁香假单胞菌大豆致病变种（Pseudomonas syingae pv. glycinea）PG4180中,在含有卡那霉素和链霉素的MG平板上筛选抗性接合子。通过诱变,从874个突变株中筛选得到2株高温下产生冠菌素的突变株MFB132和MFB141。进而对菌株MFB141的发酵条件进行了优化,其最佳发酵条件为：2%葡萄糖为碳源,0.1%氯化铵为氮源,培养基初始pH为6.8,装液量为50 mL / 500mL,接种量为2%,发酵温度由原来的18℃上升到28℃,而发酵时间由原来的168 h缩短到108 h。在最优化条件下,出发菌株28℃下冠菌素产量仅为1.8 mg/L,而突变株MFB141在28℃下的产量达到37.66 mg/L,大约是出发菌株的21倍。     

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。     

piggyBac转座子在金鱼及泥鳅转基因中的应用

为了探讨piggyBac转座子在鲤科鱼类及鳅科鱼类转基因中的适用性,实验通过将PAβ启动子控制的DsRed表达元件插入pigA3GFP中,构建转基因载体pigA3GFP-AβDsRed。用该载体对草鱼肾脏(CIK)细胞转染,结果显示,通过piggyBac转座子可将外源基因导入到CIK细胞的基因组中,来源于家蚕的A3启动子和来源于巨细胞病毒的CMV启动子在CIK细胞均具有活性。将转基因载体pigA3GFP、pigA3GFP-AβDsRed分别与辅助质粒helper-pigA3混合后以精子介导法导入金鱼和泥鳅的受精卵后,经荧光观察、PCR鉴定、Dot blotting鉴定,证实获得了转基因金鱼和转基因泥鳅。研究表明,PB转座子在鲤科鱼类及鳅科的一些鱼中具有转座活性。     

转基因昆虫的生物安全性

随着转基因昆虫的广泛应用,其带来的风险也日益受到人们的关注。本文从抗生素抗性基因的转移、载体基因转移和转座子的不稳定性、目的基因的水平转移、转基因昆虫增加基因水平转移的风险及转基因昆虫对生态系统的破坏5个方面阐述了转基因昆虫的生物安全性。     

转座子标签法克隆水稻基因前景

转座子标签法克隆基因是近年来发展起来的一种非常有效的分子生物技术。介绍了转座子标签技术克隆基因的基本原理及研究进展,并对转座子标签技术在水稻基因克隆上的应用进行了讨论分析。