毛竹微型颠倒重复序列转座子PhTourist1的克隆与分析

【目的】微型颠倒重复序列( MITE)是 DNA转座子中一类依赖自主转座子提供的转座酶进行转座的非自主转座子。以毛竹中与水稻 mPing同源的 MITE———PhTourist1为例，研究 PhTourist1的结构特点和转座特性，并分析 PhTourist1的转座对其附近基因表达的影响，进而了解转座子对毛竹基因组多态性形成和基因表达调控的作用。【方法】利用 MEGA5.1，DNAStar，WebLogo 3-Create等软件对 PhTourist1的末端反向重复序列(TIR)、靶位点重复序列( TSD)、插入位点序列偏好性等进行系统的研究和分析，并计算 PhTourist1在毛竹基因组中的插入时间和分布情况。通过 PCR手段确认 PhTourist1在来自同一母本的24株毛竹实生苗基因组中的所有位置并验证是否存在插入多态性。针对其中发生转座的 PhTourist1-3，通过 RTFQ PCR ( real-time fluorescence quantitative PCR)分析PhTourist1-3存在与否对其下游基因表达量的影响。【结果】共得到30个 PhTourist1，通过生物信息学技术与手段确定得到的 PhTourist1的 TIR(GGCCAGTCTCAATG)、TSD(TWA)及插入偏好性序列((C/T)T(C/A)T(T/A)A(G/T) A ( A/C ))与已报道的 Tourist-like MITE 的特点吻合。通过对 PhTourist1的插入时间与分布分析了解到PhTourist1在毛竹基因组中的插入时间相对集中，且 PhTourist1偏好插在基因附近。对毛竹基因组中30个PhTourist1的验证确认了每个位置的正确性，并发现 PhTourist1-3存在插入多态性。且 PhToutist1-3的切除为完整切除，与 mPing的特性一致。利用 RTFQ PCR对 PhTourist1-3下游基因 PH01000402G0860表达量的分析结果表明PhTourist1-3转座后 PH01000402G0860的表达量比其转座前增加了8.04倍。【结论】本研究鉴定到的与 mPing 高度同源的转座子 PhTourist1，其中 PhTourist1-3在毛竹基因组中可以发生转座，是首次在毛竹基因组中发现的有活性的 Tourist-like MITE，且 PhTourist1-3的转座对宿主基因表达产生显著的影响。这些结果表明，作为毛竹基因组重要组成部分的转座子可以通过自身转座参与宿主基因组多态性的形成，调节宿主基因表达，进而参与毛竹生长发育的调控。

Cloning and Analysis of Miniature Inverted Repeat Transposable Elements PhTourist1 from Phyllostachys edulis