P-element转座酶介导的转基因系统

        P-element,是黑腹果蝇基因组中一种广泛存在的转座子,可以由基因组的一个位置移动到另外的位置,改变相应位置原有DNA序列和结构。P-element在1982年被发现,很快应用到果蝇基因组学的研究之中,用来制备转基因果蝇。

        P-element两端各有一段31 bp的反向重复序列,P-element转座酶识别并剪切该序列,在P-element两端将DNA切开,随后转座酶再在另一个位置切开DNA造成一个8 bp的交错切口,原位置剪切出来的P-element片段与新切口的末端连接、填补上新切口并完成了一次跳跃,旧切口在DNA修复机制下自行修复。

        P-element两端的31 bp反向重复序列及其内侧~150 bp序列是转座反应所必需的识别序列。为了保证转基因果蝇品系插入序列的稳定性,P-element载体去除了中间的转座酶基因,保留了两端的识别序列,通常内含标记基因 (如whiteyellow),而目标DNA片段克隆到载体得到目标质粒。它与含有转座酶基因的辅助质粒 (Helper Plasmid) 共同注射含早期生殖细胞的胚胎,实现P-element两端反向重复序列之间的DNA序列被插入到果蝇基因组,经过杂交筛选获得转基因品系。目前最常用的辅助质粒是△2-3,其转座酶基因删除了ORF2和3之间的内含子,确保它在任何组织中都能表达出正确的转座酶。

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