睡美人转座子的构建文献综述

 2023-01-09 06:01

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

背景介绍：

转座子（transposon)是自然发生的遗传因子， 是指在基因组中可以从一个位置移动到另一个位置的一段DNA序列，最先在玉米中被发现，以后在细菌、真菌及动植物中也都有发现。如玉米的Ac/Ds、Spm/En类及金鱼草的Tam类转座子,果蝇的P因子，来源于鳞翅目昆虫的piggyBac转座子等。转座子主要分为两类: 一类是具有类似反转录病毒结构的Iota;型转座子, 采用“复制粘贴”机制, 首先将DNA 转录为RNA，在反转录酶的作用下合成 DNA, 反转录的DNA 插入染色体的其他部位, 结果在染色体上的位置发生了移动。另一类是Ⅱ型转座子，主要采用“剪切粘贴”的转座机制, 将 DNA 从染色体上切下来后直接插入到别的部位, 由两端较短的反向重复序列(inverted terminal repeat , ITR) 和编码转座酶的基因组成。

1997 年,Ivics等基于积累的系统发生数据, 利用生物信息学的手段, 对存在于鱼类中的一个已失活的转座系统进行了分子水平的重建, 唤醒了其转座活性。由于该转座系统已在水下 沉睡了一千万年, 因而被取名为“睡美人”( Sleeping Beauty , SB)。“睡美人”转座系统是 Tc1/mariner 转座子超家族中的一员，在结构上与Ⅱ型短的插入性转座子相关,在分类上属于第二类型，它包括1个单独编码转座酶的基因和位于其两端的反向重复序列（IR）。转座酶与转座子相互作用, 将外源基因整合到染色体中进而表达外源基因。转座酶基因可以从转座子上分离下来，并能被其他的DNA序列代替。SB 的末端反向重复序列大约长为230 bp, 由外侧的32 bp反向重复序列(IR)内侧与 IR 相似的同向重复序列(DR)及两者间相距的 165~166 个碱基 3 个部分组成。两个ITRS的DR 均能与转座酶相结合, 这是高效转座所必需且位置不可互换。SB转座子的转座效率受到多种因素的影响，其中的一个重要因素是 ITRS内部及其外部的 DNA 序列。对 SB 转座子的反向重复序列内部进行修饰, 与对其外部序列修饰一样, 都会对转座产生影响。SB的转作机制主要分为 4 步:(1)转座酶识别转座子内的 IR 并结合;(2)在转座酶亚基的相互作用下发生中转座子两端的重复序列元件的配对、结合，形成突触复合体;(3)在转座酶的作用下发生供体的剪切;(4)转座元件目标位置的重新整合。转座酶识别转座序列发生转座过程中需要转座元件本身和宿主编码的特殊因子辅助转座反应，这些因子就成为转座分子水平控制的结点控制着转座过程。

选题意义：

SB转座酶能广泛地在包括人的培养细胞，小鼠的体细胞以及小鼠的胚系细胞等脊椎动物细胞中表现出活性，这就使SB作为一种重要的基因工程工具应用于基因转移、基因功能研究、 基因治疗等领域。首先，SB 作为基因转移载体具有以下优势: (1)结构简单, 与外源基因共同整合入受体基因组的只是两侧各 250 bp 的 IR/ DR 序列, 对外源基因的影响较小,在整合位点也没有发现大片段的丢失和染色体重排现象; (2)与反转录病毒载体相比, 对插入片段的长度限制较小; (3)转座的外源基因可以稳定整合到染色体中, 而且通过生殖细胞传代后也能够长期地表达; (4)转座酶可以催化单拷贝的基因精确的插入受体序列中, 不再依靠随机整合且插入片段的大小也不会发生变化; (5)转座子系统可全部以裸露的 DNA形式给予, 也可以DNA(转座子)与RNA/蛋白质形式提供的转座酶相结合进行转座, 所以其免疫原性较低。其次，SB转座子可用于遗传筛选，如肿瘤相关基因的筛查。 SB转座子适于引发大规模的随机突变，因此成为正向遗传筛选的有效工具。正向遗传筛选可以毫无偏向性地全基因组扫描肿瘤相关基因对肿瘤相关基因的研究非常重要。转座系统在其引入插入突变的位置上留有标签, 便于研究者定位，只需根据转座子插入基因组时留下“足迹”标签就可以迅速地识别出来, 效率可得到显著提高。最后，SB具有高容量、高效率和高安全性等优点，使其在基因治疗方面也表现出诱人的前景。SB转座子无免疫原性，并且对携带序列无特殊要求，已经应用于多种模式动物的插入突变和遗传研究。它利用了能与DNA特异性识别位点相结合并切割转座子的转座酶与转座子形成的转座子／转座酶复合体，这种复杂的转座系统能携带相关的基因，进入到基因组中的TA核酸位点。转座子和转移酶的结合为稳定转入基因整合和长期表达提供了基础，而使转座子介导的基因治疗成为一种具有稳定的基因组整合和持续的转入基因表达等优点的全新技术。

总而言之，成功构建pCMV(CAT)T7-SB100转座系统可为其后续的深入研究奠定基础。

实验内容：

1.目的序列合成与设计

搜索数据库可获得目的基因的成熟序列及其前体序列，以其前体序列设计具有末端部分互补的引物，并在上游和下游引入酶切位点。引入保护序列和转录终止序列，完成目的序列的设计。以引物为模板， 进行退火形成引物二聚体，得到具有黏性末端的双链DNA，以此双链 DNA 为模板进行PCR扩增。

剩余内容已隐藏，您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容！立即支付

以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。

您可能感兴趣的文章