擬南芥基因克隆的策略與途徑-資料下載頁(yè)
2025-06-25 07:05本頁(yè)面
【正文】 )是從一個(gè)隨機(jī)選擇的cDNA克隆進(jìn)行5′端和3′端單一次測(cè)序獲得的短的cDNA部分序列, 代表一個(gè)完整基因的一部分。DbEST，database EST 表達(dá)序列標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫(kù)。1951年Barbara Mclintock首先在玉米中發(fā)現(xiàn)了控制元件，后來(lái)命名為轉(zhuǎn)座元件或轉(zhuǎn)座子(transposon)。轉(zhuǎn)座子是基因組中一段可移動(dòng)的DNA序列，可以通過(guò)切割、重新整合等一系列過(guò)程從基因組的一個(gè)位置“跳躍”到另一個(gè)位置。這一元件不僅可用于分析生物遺傳進(jìn)化上分子作用引起的一些現(xiàn)象，還為基因工程和分子生物學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的工具，可以在不了解基因產(chǎn)物的生化性質(zhì)和表達(dá)模式的情況下，分離克隆植物基因，即轉(zhuǎn)座子標(biāo)簽(transposon tagging)，又稱為轉(zhuǎn)座子示蹤法。其原理是利用轉(zhuǎn)座子的插入造成基因突變，以轉(zhuǎn)座子序列為基礎(chǔ)，從突變株的基因文庫(kù)中篩選出帶有此轉(zhuǎn)座子的克隆，它必定含有與轉(zhuǎn)座子序列相鄰的突變基因的部分序列，再利用這部分序列從野生型基因文庫(kù)中獲得完整的基因〔1〕。1984年，用轉(zhuǎn)座子標(biāo)簽法首先在玉米中分離了bronze基因，該基因編碼了玉米花色素合成途徑的關(guān)鍵酶——UDP葡萄糖類黃3O葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶〔2〕。此后還利用轉(zhuǎn)座子標(biāo)簽技術(shù)分離了許多植物基因。 轉(zhuǎn)座子可以分為兩大類：以DNADNA方式轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)座子和反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子(retrotransposon)。第一類轉(zhuǎn)座子可以通過(guò)DNA復(fù)制或直接切除兩種方式獲得可移片段，重新插入基因組DNA中。根據(jù)轉(zhuǎn)座的自主性，這類元件又可以分為自主轉(zhuǎn)座元件和非自主轉(zhuǎn)座元件，前者本身能夠編碼轉(zhuǎn)座酶而進(jìn)行轉(zhuǎn)座，后者則需在自主元件存在時(shí)方可轉(zhuǎn)座，以玉米的Ac/Ds體系為例，Ac(Activator)屬于自主元件，Ds(Dissociation)則是非自主元件，必需在Ac元件存在下才能轉(zhuǎn)座〔1〕。第二類轉(zhuǎn)座子又稱為返座元(retroposon)〔3〕，是近年新發(fā)現(xiàn)的由RNA介導(dǎo)轉(zhuǎn)座的轉(zhuǎn)座元件，在結(jié)構(gòu)和復(fù)制上與反轉(zhuǎn)錄病毒(retrovirus)類似，只是沒(méi)有病毒感染必須的env基因，它通過(guò)轉(zhuǎn)錄合成mRNA,再逆轉(zhuǎn)錄合成新的元件整合到基因組中完成轉(zhuǎn)座，每轉(zhuǎn)座1次拷貝數(shù)就會(huì)增加1份，因此它是目前所知高等植物中數(shù)量最大的一類可活動(dòng)遺傳成分。目前共發(fā)現(xiàn)了3種類型反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子：Tylcopia類，Ty3gypsy類和LINE(long interspersed nuclear Clements)類轉(zhuǎn)座子，前兩類是具有長(zhǎng)末端重復(fù)的轉(zhuǎn)座子，LINE類轉(zhuǎn)座子沒(méi)有長(zhǎng)末端重復(fù)。高等植物中的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子主要屬于Tylcopia類，分布十分廣泛，幾乎覆蓋了所有高等植物種類〔4〕。 克隆轉(zhuǎn)座子主要有兩條途徑：其一，利用抗體識(shí)別或cDNA探針從野生型植株中獲得表達(dá)量降低或不穩(wěn)定基因座的序列，再?gòu)耐蛔凅w中分離得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)座子：其二是根據(jù)序列同源性，在基因組的不同位置分離同一家族的轉(zhuǎn)座子成員。目前已經(jīng)克隆的植物轉(zhuǎn)座子約156種(來(lái)自Genbank的報(bào)告6 /
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