[發明專利]一種可以提高植物基因表達活性的串聯重復序列的應用

無效

• 申請號: 201210087731.5
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102604955A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 曹軍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C12N15/113
• 分類號: C12N15/113;A01H5/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明屬于植物串聯重復序列領域，特別是關于一種可提高基因表達活性的鋅指轉錄因子At5g15840基因上的一段串聯重復序列，以及該串聯重復序列在植物轉基因開發上的用途。

背景技術

串聯重復序列是由幾個核苷酸組成的一段DNA片段，它普遍存在并隨機分布于原核和真核生物基因組中，其重復次數具有高度的變異性。串聯重復序列通常具有以下特征：1.在基因組中非隨機分布；2.廣泛存在基因組中，且串聯重復序列的含量與基因組大小沒有相關性；3.串聯重復序列可以存在于非翻譯區(UTR)、外顯子、內含子或基因間隔區；4.串聯重復序列高度變異并呈現多態性，因此被廣泛應用于遺傳標記；5.串聯重復序列在不同的分類群及同一分類群的不同地域表現不同。

串聯重復序列參與了許多生物學過程，在分子進化中具有重要的生物學意義。首先，串聯重復序列可以影響染色體組織：小麥(Triticum?aestium)4A染色體GWM601基因座位置存在(CT)17的串聯重復序列，該序列與4A染色體的組織有關(Heredity?2002，89：127-132)。果蠅Idefix和Gypsy重復元件參與染色體的高級組織及基因調節，而SINE元件可以通過Looping特異的啟動子激活基因的表達(Mol?Cell?2008，29：154-156；Cell2008，134：14-16)；第二，串聯重復序列還能改變DNA結構、影響著絲粒與端粒的功能：在許多物種中，染色體的著絲粒區域通常包含大量的串聯重復序列，如人類著絲粒重復(AATGG)n能夠形成雙鏈折疊的發夾DNA結構，進而影響著絲粒的組織(Genetica?1999，106：15-36)。而端粒重復對維持端粒的長度、參與核組織等同樣也發揮重要作用(Yeast?2009，26：125-138；PloS?One?2008，3：e3249)；第三，串聯重復序列影響遺傳重組：研究表明，許多串聯重復序列是遺傳重組的熱點，并且不同的重復單元及重復數量均能影響遺傳重組的效率；第四，串聯重復序列還參與了DNA復制與細胞循環：在小鼠細胞中，包含有(GA)₂₇的特異片段可以阻止DNA復制的發生。同樣，串聯重復序列也可影響控制細胞循環的酶，例如，一些調控細胞循環的基因(CHK1，hMSH3，hMSH6，BAX，IGFIIR，TGFbetaIIR，E2F4?h和BRCA2)中均包含短的串聯重復序列，它們在細胞保真度維持及生長控制中發揮重要作用。一旦該串聯重復序列發生突變(重復單元的插入或缺失)，均能影響這些基因的表達活性，從而使細胞循環發生紊亂，最終導致癌變等(In?J?Oncol?2000，16：133-139)；第五，串聯重復序列還影響翻譯：研究表明，大腸桿菌(E.coli)和枯草桿菌(B.subtilis)的一些基因(infB，aceF/pdhC，eno，rplI，OMPa，OMF和tolA)中AGCT串聯重復序列可以引起翻譯移碼(Electrophoresis?1998，19：515-527)；最后，許多串聯重復序列可以結合各種調節蛋白：例如，FMR1基因上的CGG串聯重復可以被一些特異性蛋白如CGGBP蛋白(J?Biol?Chem?1997，272：16761-16768)；Pur蛋白(Nucleic?Acids?Res2000，28：3197-3205)和Egr轉錄因子(Proc?Natl?AcadSci?USA?1989，86：8737-8741)等結合，從而影響基因活性。