[發明專利]一種組織特異性基因轉錄調控元件的構建方法

在審

• 申請號: 201810029811.2
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN110257373A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 左永春;李濤;郭樹春
• 申請（專利權）人: 內蒙古大學
• 主分類號: C12N15/11
• 分類號: C12N15/11
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發明公開了一種組織特異性基因轉錄調控元件的構建方法，包括以下步驟：步驟1、目標基因序列的篩選；步驟2、多物種直系同源基因啟動子序列提取；步驟3、MEME和XXmotif識別DNA結合模體；步驟4、序列一致性核心序列截取；步驟5、序列DNA甲基化，染色質開放狀態功能位點優化；步驟6、增強子和第一外顯子拼接。本發明的組織特異性基因轉錄調控元件的構建方法設計合理，能較為精準的優化出組織特異性高效調控下游基因的最優調控啟動子元件，有效提高目標基因的組織特異性表達效率。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，具體是一種組織特異性基因轉錄調控元件的構建方法。

背景技術

一個哺乳動物個體一般包含220多種細胞類型的共計有40萬億細胞，個體在不同的生長發育階段，或者不同的組織細胞或者同類細胞在不同的生理狀態基因表達水平差異很顯著。生物體在同一套遺傳基因組背景，使用不同的調控網絡，通過激活和調控細胞特異性的基因簇來完成不同細胞身份的分化和細胞身份維持。基因工程利用組織特異性調控元件，在細胞特異性調控元件的驅動下，通過構建相應的表達載體，可以有效地將外源基因在具體組織細胞中準確定位并特異性表達，可以更有效的揭示基因的組織特異性表達機制和組織細胞身份的精準識別。

基因的表達調控體現在許多層面上，但最主要是轉錄水平的調控。基因表達水平一般是通過該基因轉錄的mRNA的多少來衡量的。因此，通過轉錄起始調控階段基因轉錄調控元件是制作組織特異性調控元件基因表達載體最經濟、最重要的層面。基因的啟動子序列作為基因表達所必需的重要序列信號和基因轉錄水平上最重要的一種調控元件，其承載著基因表達最核心的調控信息，所以基因啟動子是研究組織特異性基因表達差異的最主要目標。

DNA啟動子區某些特定的調控序列元件諸如TATA-box、CAAT-box、CpG島、核心起始元件等具有定位偏好的保守模體，調控位點染色質的疏松狀態、轉錄基因區核小體占據狀態、核心組蛋白的修飾、DNA甲基化狀態都影響下游基因的轉錄表達水平。另外，實際的基因轉錄起始主要是依賴Protein-DNA的相互作用，在轉錄起始過程中啟動子區域內的雙鏈DNA序列應處于解鏈狀態，需要形成一定的局部空間結構，并在多種轉錄因子的輔助之下才能被RNA聚合酶準確識別并與核心啟動元件相結合。這就使得基因啟動區比其它區域具有更開放的局部結構和更低的雙鏈穩定性。

本發明提供一種整合多特征尺度信息的組織特異性基因轉錄調控元件的構建方法。其設計了精準高效的組織特異性轉錄調控元件，綜合考慮到DNA序列信號、轉錄因子結合位點、染色質開放狀態、DNA局域結構特征等等遺傳信息傳遞的各個環節。

發明內容

本發明的目的在于提供一種組織特異性基因轉錄調控元件的構建方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種組織特異性基因轉錄調控元件的構建方法，包括以下步驟：

步驟1、目標基因序列的篩選；

步驟2、多物種直系同源基因啟動子序列提取；

步驟3、MEME和XXmotif識別DNA結合模體；

步驟4、序列一致性核心序列截取；

步驟5、序列DNA甲基化，染色質開放狀態功能位點優化；

步驟6、增強子和第一外顯子拼接。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明的組織特異性基因轉錄調控元件的構建方法設計合理，能較為精準的優化出組織特異性高效調控下游基因的最優調控啟動子元件，有效提高目標基因的組織特異性表達效率。

附圖說明

圖1為組織特異性基因轉錄調控元件的構建方法的流程圖。