[發(fā)明專利]一種誘導(dǎo)型啟動(dòng)子及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611263104.7
• 申請(qǐng)日: 2016-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN106636097B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏建和;徐艷紅;孫佩文;呂菲菲;高志暉;廖永翠;張爭(zhēng);楊云;金鉞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所
• 主分類號(hào): C12N15/113
• 分類號(hào): C12N15/113;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/20
• 代理公司: 北京英創(chuàng)嘉友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11447
• 代理人: 耿超;王浩然

本公開涉及一種誘導(dǎo)型啟動(dòng)子，還涉及含有所述誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的表達(dá)載體以及該誘導(dǎo)型啟動(dòng)子在調(diào)控目標(biāo)基因表達(dá)中的應(yīng)用，本公開所提供的誘導(dǎo)型啟動(dòng)子具有在誘導(dǎo)條件下啟動(dòng)下游結(jié)構(gòu)蛋白基因表達(dá)的功能。為利用其誘導(dǎo)表達(dá)機(jī)制、提高白木香倍半萜的合成表達(dá)量、了解與白木香倍半萜合酶基因的創(chuàng)傷誘導(dǎo)表達(dá)相關(guān)的機(jī)制提供了技術(shù)支持。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及植物基因工程領(lǐng)域，具體地，涉及一種誘導(dǎo)型啟動(dòng)子及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

沉香屬白木香(Aquilaria sinensis)為我國特有的珍稀瀕危植物，是我國生產(chǎn)名貴芳香類藥材沉香的唯一正品植物來源。研究表明，倍半萜類物質(zhì)是沉香藥材的最主要成分，也是其精油的主要成分(Hashimoto et al.,1985；Chen et al.,2011,Chen et al.,2012)。沉香倍半萜在健康白木香樹中幾乎沒有，是樹體受到傷害誘導(dǎo)后啟動(dòng)相應(yīng)代謝途徑合成的。

倍半萜合酶是倍半萜生物合成途徑中催化FPP合成倍半萜的關(guān)鍵酶。倍半萜合酶基因ASS1是典型的誘導(dǎo)表達(dá)基因，而且在轉(zhuǎn)錄水平存在重要調(diào)控。然而，關(guān)于沉香倍半萜合酶基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制還未見報(bào)道。

啟動(dòng)子是RNA聚合酶特異性識(shí)別和結(jié)合的一段DNA序列，位于基因5′端上游轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)附近，是基因表達(dá)調(diào)控的重要組成元件，控制基因表達(dá)的起始時(shí)間和表達(dá)程度(Hernandez-Garcia and Finer，2014)。啟動(dòng)子片段中存在大量的順式作用元件，轉(zhuǎn)錄因子通過與順式作用元件結(jié)合從而調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄，使基因具有時(shí)空表達(dá)特異性。所以，啟動(dòng)子的分離和功能分析是基因工程研究的重要內(nèi)容。

在轉(zhuǎn)基因育種操作中，目前較多使用的啟動(dòng)子種類是組成型啟動(dòng)子。這類啟動(dòng)子的作用特點(diǎn)是：表達(dá)具持續(xù)性，RNA和蛋白質(zhì)表達(dá)量也是相對(duì)恒定，表達(dá)量不表現(xiàn)時(shí)空特異性也不受外界因素的誘導(dǎo)。然而，在轉(zhuǎn)基因植物中，組成型啟動(dòng)子持續(xù)過量表達(dá)往往阻礙植物的正常生長，甚至降低其產(chǎn)量；而誘導(dǎo)型啟動(dòng)子可使目的基因只在特殊的誘導(dǎo)條件下才大量表達(dá)，不會(huì)造成浪費(fèi)或影響植物生長發(fā)育，在基因工程育種中具有很好的應(yīng)用前景。因此，對(duì)誘導(dǎo)型啟動(dòng)子進(jìn)行開發(fā)和利用有助于基因工程技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的目的是提供一種誘導(dǎo)型啟動(dòng)子及其應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開的第一個(gè)方面提供一種誘導(dǎo)型啟動(dòng)子，所述誘導(dǎo)型啟動(dòng)子具有如SEQ ID NO.1所示的核酸片段，該誘導(dǎo)型啟動(dòng)子長度為243-3000bp，并且所述誘導(dǎo)型啟動(dòng)子能夠在存在誘導(dǎo)信號(hào)分子的條件下啟動(dòng)目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄。

優(yōu)選的，所述誘導(dǎo)型啟動(dòng)子具有如SEQ ID NO.2所示的核酸片段，所述誘導(dǎo)型啟動(dòng)子為白木香倍半萜合酶基因的誘導(dǎo)型啟動(dòng)子。

本公開的第二個(gè)方面提供一種重組表達(dá)載體，所述重組表達(dá)載體含有本公開第一個(gè)方面所述的誘導(dǎo)型啟動(dòng)子。

本公開的第三個(gè)方面提供一種含有本公開的第二個(gè)方面所述的重組表達(dá)載體的宿主細(xì)胞。

本公開的第四個(gè)方面提供本公開第一方面所述的誘導(dǎo)型啟動(dòng)子在調(diào)控目標(biāo)基因表達(dá)中的應(yīng)用。

優(yōu)選的，包括如下1)-2)中任意一種：

1)不存在信號(hào)誘導(dǎo)分子的條件下，抑制目標(biāo)基因轉(zhuǎn)錄；

2)在存在信號(hào)誘導(dǎo)分子的條件下，啟動(dòng)目標(biāo)基因轉(zhuǎn)錄。

優(yōu)選的，所述信號(hào)誘導(dǎo)分子為茉莉酸、過氧化氫、水楊酸和脫落酸中的至少一種。

優(yōu)選的，所述目標(biāo)基因?yàn)榘啄鞠惚栋胼坪厦富蚧驁?bào)告基因。

本公開的第五個(gè)方面提供誘導(dǎo)型啟動(dòng)子在研究與白木香倍半萜合成相關(guān)機(jī)制中的用途，其中，所述誘導(dǎo)型啟動(dòng)子為本公開第一個(gè)方面所述的誘導(dǎo)型啟動(dòng)子。