转座子应用的研究进展1
转座子的研究进展
转座子的研究进展摘要转座子是一类散布在基因组中序列重复的DNA片段，可以通过特定转座酶在基因组中移动，是DNA上可自主复制和移动的基本单位，存在于生物界的各个领域。
本文就转座子的分子结构、类型、转座机制、特点和功能及相关技术等方面做一综述。
关键词：转座子研究进展目录一前言 (1)二本论 (2)2.1转座子的分子结构 (2)2.2转座子的类型 (2)2.3转座子的转座机制 (3)2.4转座子的特点和功能 (3)2.5转座子相关技术 (3)2.5.1转座子分离方法 (3)2.5.2转座子基因标签技术 (4)2.5.3转座子定点杂交技术 (4)2.5.4转座子基因打靶技术 (4)2.5.5基因增补技术即非病毒转座子“睡美人苏醒”技术 (4)三结论 (5)参考文献 (6)一前言转座子又称跳跃因子，其实质是基因组上不必借助于同源序列就可移动的DNA片段，它们可以直接从基因组内的一个位点移到另一个位点[2]。
对于转座子的研究我们可以追溯到20世纪40年代，McClintock[1]在玉米中首次发现了染色体中存在一类不稳定的元件，但她的发现并没有引起广泛的关注。
直到20世纪七八十年代，随着在细菌中发现了Mu转座子，小鼠中发现了B1、B2转座子，灵长类中发现了Alu转座子后，人们才逐渐的认识到所有生物体中都普遍存在着转座子[3]。
生物界中存在众多与转座子有关的遗传变异的例子，如转座子插入外显子、调控区、内含子以及介导重组。
寄主与转座子是相互适应的，如寄主调控转座子的拷贝数，转座子对非编码区的插入偏爱，转座子拷贝数的自我调控等[4]。
二本论2.1转座子的分子结构转座子由下列成份所组成：（以Tn3为例）①反向重复序列（Inverted repeat）：首先是由电子显微镜观察到，随后的DNA序列分析则直接说明了转座子存在着末端反向重复序列。
Tn3有38个碱基对的末端反向重复序列，它是转座所必需的，可能与转座酶识别切割位点有关。
转座子及其应用研究进展
转座子及其应用研究进展转座子是一种可以移动DNA序列的基因元件，同时也是基因工程中极其重要的技术工具之一。
鉴于它极其灵活的技术性和应用广泛性，自问世以来，一直备受科研人员的青睐和热情追捧。
在转座子的发现和应用进程中，有很多科学研究的成果和技术进展，为了更好地了解转座子及其应用领域的前沿研究情况，本篇文章将对其发展历程和应用研究进展进行概述。
1. 转座子的发现和进化转座子又叫跳跃基因，是指一种具有自我移动能力和自我克隆能力的DNA序列。
它广泛存在于生物界，从单细胞生物到哺乳动物都有它的足迹，对生物进化的角色也十分重要。
转座子最早发现于玉米中，其结构上的一些共性特征比如重复序列、反转录酶等使得它们被归于同一个家族，并被命名为“反转录转座子”。
进一步的研究使得人们发现，不同的转座子家族具有不同的结构特征和生物学功能。
随着技术的不断提高，越来越多的转座子被发现和鉴定，因此研究对象也不限于玉米等模式生物体系，而是包括了更高等级的生物，如细菌、酵母菌、果蝇、线虫、小鼠等，对转座子的探索也因此进入了一个全新的阶段。
2. 转座子在基因工程中的应用转座子具有很多优点，比如具备可重复性、高效率、精确性和广泛的适用性等特点。
这使得它在基因工程中成为了一种得力的利器。
一些应用研究已经表明，转座子系统可用于瞬间转移外源DNA到多种生物体中，并实现可控的、稳定的基因表达。
比如，转座子技术被应用于真菌、哺乳动物等体内外的基因转移和疾病治疗等多个项目中。
另外，转座子还广泛应用于基因编辑、肿瘤治疗、新药研发、农业生产和环境修复等领域。
转座子还可以用于基因靶向和剪接，基于基因编辑的基因测序技术最近引起了极大的关注。
它基本上是一种使用DNA剪切工具在细胞中添加或删除基因的方法，现已得到了广泛的应用。
因此，转座子在基因编辑中已有广泛的应用，尤其是在人体水平的基因编辑中，其发展前景可以说广阔无边。
3. 转座子在亚洲的研究我们现在已经了解转座子的发展历程和应用范围，我们进一步了解一下以亚洲为代表的一些转座子相关研究。
_睡美人_转座系统研究进展
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“睡美人”转座系统研究进展
丁 吴晓晖 3
(复旦大学发育生物学基地 , 上海 200433)
摘要 “睡美人 ( S leeping Beauty , SB) ”转座系统是 Tc1/ m ariner 转座因子超家族中的一员 , 是目前唯一取材 于脊椎动物的具有活性的转座系统. 对近年来有关 “睡美人”的研究进展作一个综述 , 并针对存在的问题提出 相应的解决方案 . 关键词 睡美人 ( S leepi ng Beauty) , 转座 , 转基因 学科分类号 Q344
2003 ; 30 (1) 生物化学与生物物理进展 Prog. Biochem. Biophys.
方法 抗生素筛选
转入报告基因 DNA 印迹
PCR 常规 PCR R T2PCR 反向2PCR Splinkerette PCR
Table 1 Methods for detecting the transposition of SB 表 1 检测 “睡美人”转座的分子生物学方法
PCR
染色体之间
67 %
[7]
小鼠 FVB/ n2) 生殖细胞
> 1 显微注射 DNA 印迹
染色体之间
2 3)
[6]
小鼠 FVB/ n2) 单细胞胚胎
> 1 显微注射 DNA 印迹
质粒至染色体
16 %
[4]
1) 除特别说明外 , 转座效率是指由于 SB 转座酶的作用 , 而发生转座的研究对象 (细胞或个体) 的数量 , 占所有研究对象数量的百分比 (不考虑在同一研究对象中发生转座的次数) . 2) 表示品系. 3) 这里的转座效率是指每个个体中由于 SB 转座酶的作用而发生转座的平均次数.
基因编辑中的易位转座子应用与优化
基因编辑中的易位转座子应用与优化概述易位转座子是一种能够在基因组中移动的DNA序列，这一特性使得易位转座子成为基因编辑的有力工具。
易位转座子的应用有助于研究基因功能、改良农作物和治疗遗传性疾病。
然而，为了更有效地利用易位转座子进行基因编辑，我们需要进一步优化其应用，以提高编辑效率和准确性。
易位转座子的应用易位转座子的应用广泛涵盖了基因功能研究、农作物改良和基因治疗等领域。
首先，易位转座子可以帮助研究人员理解基因功能。
通过将易位转座子插入到基因组中的不同位置，研究人员可以评估该基因是否对特定生理过程起关键作用。
这种方法被广泛应用于模式生物研究中，例如果蝇和小鼠模型。
其次，易位转座子在农作物改良中起着重要作用。
农作物的选择育种需要快速而精确地改变目标基因组的特定位点。
易位转座子通过使目标基因组发生易位以及携带有益基因的易位转座子插入，提供了一种高效率的育种策略。
这可以帮助农作物种植者提高产量和抗病性。
最后，易位转座子在基因治疗中具有潜力。
易位转座子可以被用于修复患者基因组中的关键基因，从而治疗某些遗传性疾病。
然而，这一应用仍处于研究阶段，并需要更深入的研究来解决安全性和效率等问题。
易位转座子应用的优化为了更好地应用易位转座子进行基因编辑，我们需要进行以下方面的优化：1. 编辑效率和特异性：改进易位转座子的编辑效率和特异性是关键。
目前的易位转座子系统在编辑效率和特异性上存在一定的局限性。
通过改进易位转座子的设计和优化编辑工具，如转座酶的工作效率和选择性，我们可以提高编辑效率和减少非特异性的编辑。
2. 安全性问题：在应用易位转座子进行基因编辑时，安全性是一个重要的考虑因素。
由于易位转座子具有移动性，可能会导致随机插入基因组中，从而引发不可预测的结果。
因此，我们需要寻找或设计更安全、更可控的易位转座子系统，以确保编辑的准确性和可控性。
3. 精准编辑的控制：易位转座子在基因组中的位置选择和编辑的精确性是需要进一步优化的方面。
细胞逆转录转座子及其功能研究
细胞逆转录转座子及其功能研究细胞逆转录转座子（LTRs）是一类特殊的转座子，它们在细胞DNA中构成了很重要的基因组组成元件。
转座子是可以改变基因排列和表达的DNA序列，因此在基因组进化和调控中具有至关重要的作用。
在本文中，我将深入探讨细胞逆转录转座子及其功能研究。
一、逆转录转座子的概述逆转录转座子（retrotransposon）是由RNA媒介的“逆向反录”过程使DNA复制插入到基因组中的移动元件。
它们是真核生物基因组中的最重要的复制性基因组元件之一。
逆转录转座子在细胞中存在不同的亚型，主要分为长镜像转座子（LTRs）和非长镜像逆转录转座子（non-LTRs）。
其中，LTRs是带有长镜像序列的逆转录转座子，能与终端重复序列（terminal repeat sequences）配对形成类似病毒颗粒的粒子，是目前已知的大部分逆转录转座子的一种。
二、LTRs的结构和功能LTRs由内部反向转录（reverse transcription）酶、内部RNA转录起始位点（promoter）和长镜像序列组成。
内部反向转录酶可转录，逆转录RNA并将其插入到新的位点中。
内部RNA转录起始位点能驱动LTR的转录，这样它们就能制造足够数量的RNA，并使它们转录逆行后转化为DNA。
而长镜像序列则起到了重要的调控作用，包括DNA复合物的形成，RNA转录和后转录活动的调节。
虽然细胞逆转录转座子的具体功能还不是很清楚，但是它们已经被发现对基因调控和表达具有重要的影响。
例如，有些LTRs可以充当编码转录因子（transcription factor）的端点，从而控制基因表达和调节。
此外，LTRs也可能影响DNA复制、修复和重组过程，从而对细胞的遗传稳定性产生影响。
三、LTRs的研究进展随着分子生物学和基因组学的进步，LTRs的研究进展迅速。
目前已经有大量的研究表明，LTRs在多种生物体中广泛分布，是基因组演化和调控的重要组成部分。
转座子在基因工程中应用的研究进展
全基因组序列分析
斑马鱼 Danio rerio
全基因组序列分析
血红丛赤壳菌 Nectria haematococca
全基因组序列分析
水稻 Oryza sativa
全基因组序列分析
大豆疫霉菌 Phytophthora sojae
全基因组序列分析
家鼠 Rattus spp
全基因组序列分析
海胆 Strongylocentrotus purpuratus
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反转录转座子不同于转座子，是以DNA-RNA-DNA的途径来实现转座，在整合酶的作用下，将新 生成的以DNA状态存在的反转录转座子整合到宿主基因组中。这样，反转录转座子在宿主基因组中的 拷贝数得到不断积累，从而使基因组增大。由于反转录转座子带有增强子、启动子等调控元件，所以 会影响宿主基因的表达。在生物进化过程中，反转录转座子起着不可忽视的作用。根据是否具有编码 反转录酶的能力，反转录转座子可分为两个家族: 自主性反转录转座子和非自主性反转录转座子；按 照序列结构中有无长末端重复序列(LTR) 又可分为有LTR反转录转座子和无LTR反转录转座子。自主 性反转录转座子包括内源性反转录病毒(ERV) 、LTR反转录转座子及长散在元件(LINEs)；非自主性反 转录转座子包括短散在元件(SINEs) 及修饰性反转录假基因(刘冬，2008)。
赤拟谷盗 Tribolium castaneum
全基因组序列分析
银锭夜蛾 Macdunnoughia crassisigna
同源克隆
表 1 来源：王建军，等，2009。
与其他转座子相比，piggyBac 转座子在昆虫纲中分布较少，但其却能在亲缘关系较远的物种中发
挥作用。目前，利用 piggyBac 转座子已经成功获得了多种转基因昆虫(表 2)。
逆转座子基因工程新技术
逆转座子基因工程新技术1. 逆转座子是什么？说到逆转座子，很多人可能会皱眉头，觉得这听起来像是某种科幻小说里的生物武器，其实不然，逆转座子就是一种特殊的DNA片段，它们喜欢在基因组中“跳来跳去”。
想象一下，它们就像是基因界的小调皮蛋，时不时就来个“飞来飞去”，改变了一些基因的功能。
这种特性使得它们在进化和适应中扮演了重要的角色，就像是生物界的小翻转，让物种能够灵活应对环境的变化。
就好比我们打麻将，有时候一张牌的变化，就能让整局游戏翻天覆地。
1.1 逆转座子的神奇之处为什么说逆转座子这么神奇呢？它们不仅能够改变自己的位置，还能影响周围的基因。
就像你在派对上搞笑，不小心影响了全场的气氛，搞得大家都跟着你笑。
这种基因“搞笑”行为，有时候能带来意想不到的好处，比如提高植物对环境的抵抗力，或者使动物更适应新的栖息地。
但有时候，逆转座子的“调皮”也可能造成一些问题，比如导致基因突变，这可就麻烦了。
1.2 逆转座子在基因工程中的应用那么，逆转座子在基因工程中有什么用呢？科学家们发现，它们可以作为一种强有力的工具，来帮助我们进行基因编辑。
想象一下，如果你能像修剪花园一样修剪基因，去掉那些不需要的部分，留下美丽的花朵，那多好呀！通过利用逆转座子，科学家们可以精确地编辑基因，甚至可以用它们来创造出更高产、更抗病的作物，真是对农民们的一大福音。
2. 逆转座子基因工程新技术的出现现在，随着科技的发展，逆转座子的基因工程技术也有了新的突破。
就像我们从黑白电视机跳到高清智能电视一样，技术的更新换代真是飞速。
最新的技术使得我们能够更容易地控制逆转座子的移动，就好比我们在游戏中可以自由地操控角色，想去哪里就去哪里。
这样一来，科学家们在基因编辑上就能更加得心应手，减少意外的突变发生。
2.1 技术的优势这一技术的最大优势之一就是高效性。
以前的基因编辑技术往往需要繁琐的步骤，像做一道复杂的数学题。
而现在，利用逆转座子，科学家们可以大大简化这个过程，就像做简单的加减法，省时又省力。
“睡美人”转座子的研究进展
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｓｌ ｅ ｅ ｐ ｉ ｎ ｇ Ｂｅ ａ ｕ ｔ ｙ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｓ ｏ ｎ ； ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｂ ｒ ａ ｔ ｅ ｓ ； ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ
扬 州 大学 动物科学 与技 术学 院 ，扬州 ２ ２ ５ ０ ０ ９
摘要 ： “ 睡美人 （ Ｓ ｌ ｅ ｅ ｐ ｉ ｎ ｇＢ ｅ ａ ｕ ｔ ｙ ， Ｓ Ｂ） ” 转座 系统是 Ｔ ｃ ｌ ／ ｍａ ｉ ｒ ｎ ｅ ｒ转座 子超 家族 中的一 员， 已经失活 了一千 多万年 。
１ ９ ９ ７年 ，Ｉ ｖ ｉ ｃ ｓ等根 据积 累的 系统发 生数据 ， 利 用 生物信 息学 的方法，对 其进行 分子 重建 ， 终 于唤 醒 了其 转座 活
Ｏ Ｕ ｆ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｋ ｎ ｏ ｗｌ ｄｇ ｅ ｅ ｏ ｆ Ｓｌ ｅｐ ｉ ｎ ｇ Ｂｅ ａ ｕ ｙ， ｔ ｓ ｕ ｃ ｈ ａ ｓ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ， ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ｎｉ ａ ｓ ｍ ｎｄ ａ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ ｓ ， ｎｄ ａ ｂ ｉｎ ｒ ｇ
重建的第一步是通过将两个不同来源的片段互补拼接在一起从而恢复一个完整的开放阅读框图在此过程中还要消除中间未成熟的终止子和移码突变由于的序列还有个位置上与保守区域的一致序列不符因此它还不具备转座能力
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江西农业学报 2009,21(5):108~110Acta Agricu lt urae Ji angxi转座子应用的研究进展马艳平,刘永生*,张杰,丁耀忠,杨生海收稿日期:2009-03-09基金项目:国家自然科学基金资助项目(30700597)。
作者简介:马艳平(1984-),女,硕士,山东宁津人,主要从事病毒分子生物学和免疫学研究。
*通讯作者:刘永生。
(中国农业科学院兰州兽医研究所家畜疫病病原生物学国家重点实验室、农业部畜禽病毒学重点开放实验室、农业部兽医公共卫生重点开放实验室,甘肃兰州730046)摘 要:转座子是存在于DN A 上可自主复制和移位的基本单位,它存在于生物界的各个领域,转座子及其相关技术是后基因组时代用于研究基因组功能的生物技术。
综述了转座子的分类、转座子的转座机制以及转座子的应用与发展前景。
关键词:转座子;分类;转座机制;应用中图分类号:Q78 文献标识码:A 文章编号:1001-8581(2009)05-0108-03R esearch Progress i n Applica tion of T ransposonMA Yan-pi ng ,LIU Yong-s heng *,Z HANG Jie,DING Yao-z hong ,Y ANG Sheng-hai(S tate K ey Labora t ory of Veterinary Eti olo gical B i ol ogy ,Key Laboratory of An i m alV irolo gy ofM i nistry of Agr i cu lture ,Key Labo 2ra t ory ofVe teri nary Pub lic H ealth ofM i n istry of Agricu lt ure ,Lanzhou Veter i na ry R esea rch Instit u te ,Ch i nese Acade m y ofAgricult ural Sciences ,Lanzho u 730046,Ch i na)Abstra ct :Transposon is t he basic unit of se lf-rep lica ti o n and shift i n D NA ,it exists i n all fi e l ds of b i ol ogy ,transposon and its re lated technolo gy are the po werful weapons for st udyi ng the functi o n of the geno m e i n the post-geno m e era .Th i s a rtic l e revie ws t he classificatio n of transposo n ,the transposable m echanis m of trans poson ,as we ll as the appli cati on and dev e lo p m enta l prospects of trans 2poso n .K ey wor ds :Transposon ;C lassificatio n ;Transposab l e mechanis m;App lica ti o n转座子又称跳跃因子,其实质是基因组上不必借助于同源序列就可移动的DNA 片段,它们可以直接从基因组内的一个位点移到另一个位点。
自1951年美国Mc 2Cli ntock 在玉米中首先发现了D NA 转座子以来,转座子已成为各种生物基因分析的有效工具之一[1]。
不仅可利用转座子诱变找到原核生物的单性生殖基因,而且在真核生物中,转座子的发现和运用极大地促进了果蝇遗传学的发展。
人们已经应用各种方法,在生物界各个领域证实了转座子系统的广泛存在[2]。
利用转座子特有的转座功能,将带有标记的转座子插入目的基因或基因组,产生了转座子标签技术、转座子定点杂交技术、转座子基因打靶技术和非病毒载体基因增补技术。
人们利用这些技术,可以确定基因组的功能、基因组间的功能差异;可以改变目的基因的活性,获得转基因生物;可以阻断毒力基因,获得基因疫苗;可以促进基因整合,进行基因治疗等。
转座子的发现改变了人们对基因组序列稳定性的认识,打破了遗传物质在染色体上呈线性固定排列的传统理论。
转座子插入新的位点后,该位点附近的基因即受到抑制而呈现隐性的/睡美人0表型。
一旦转座子在转座酶的作用下从这一位点上转走,该位点的基因隐性表型又恢复为显性表型,即/睡美人苏醒0。
调控转座酶和转座子活性的系统称为/青蛙王子(Frog Pri nce)0[3]。
目前,认为多数生物体有自发突变且有重要表型效应出现都源于转座子的可动性,并且可以导致宿主基因组发生从点突变到染色体重排的一系列变化。
转座子在进化上为建立宿主基因特性起着重要作用。
用特异的开放阅读框捕获技术,可以使自然散在的转座酶编码基因高度表达,人为催化激活转座子使其/苏醒0,执行插入、黏贴、切除等任务。
目前已经应用于微生物、昆虫、植物、动物及人类基因组功能的研究[2],例如蛙类基因组含有/水手0转座子超家族,呈自然失活状态,转座酶与转座增强子序列末端结合,在蛋白协助下,激活转座子,使睡美人转座子苏醒[4]。
1 转座子种类1.1 DNA-DNA 方式转座的转座子 DNA 转座子是以DNA-DNA 方式转座的转座子,可通过DNA 复制或直接切出2种方式获得可移动片段,重新插入基因组DNA 中,导致基因的突变或重排,但一般不改变基因组的大小。
根据转座的自主性,DNA 转座子又分为自主转座子和非自主转座子,前者本身能够编码转座酶而进行转座,后者则要在自主转座子存在时才能实现转座。
玉米的Ac/Ds 体系就是典型转座因子[5],活化子Ac 属于自主转座子,解离子Ds 属于非自主转座子,只有在Ac存在时,Ds才能转座。
1.2DNA-RNA方式转座的反转录转座子反转录转座子以DNA-RNA-DNA的途径来实现转座,反转录转座子在宿主基因组中的拷贝数得到不断积累,从而使基因组增大。
由于反转录转座子带有增强子、启动子等调控元件,所以会影响宿主基因的表达。
在生物进化过程中,反转录转座子起着不可忽视的作用。
这类转座子是近年来发现的一种广泛存在于高等植物中可活动的遗传成分[6]。
根据是否具有编码反转录酶的能力,反转录转座子可分为2个家族:自主性反转录转座子和非自主性反转录转座子;按照序列结构中有无长末端重复序列(LTR)又可分为有L TR反转录转座子和无L TR反转录转座子。
自主性反转录转座子包括内源性反转录病毒(ERV)、LTR反转录转座子及长散在元件(LI NEs);非自主性反转录转座子包括短散在元件(SI NEs)及修饰性反转录假基因。
2转座子的特征和转座机制2.1转座子的特征无论是在原核生物还是在真核生物体中,转座子在结构上都有2个特点:转座子的两端分别有一个D NA倒置重复序列,称为末端反向重复序列,不同转座子系统该序列长度不同;在转座子重新整合的位点,转座子一侧有一个正向D NA重复序列,这些重复序列的长度也因不同的转座子系统而存在差异。
2.2转座子的转座机制转座的机制实质就是DNA的扩增和重组。
转座是生物进化的重要手段,对于转座的机制,长期以来形成了一种固定模式,即转座是通过反向转录酶的中介作用,以DNA为实体插入转座子的模式,其模式有2种:R NA y D NA y插入点;DNA y R NA y DNA y插入点。
这种理论解释了长序列基因的转座,而对于大量的短片段的、亚基因的转座却是以RNA为中介的调控反应结果,又称为调控转座,即先有调控后有转座,转座是调控反应的结果。
所以有学者认为,转座的实体应当是RNA,而不是DNA,并且不一定要通过反向转录酶为中介,转座子都具有编码与转座作用有关的酶-转座酶的基因,而末端大多数都是反向重复序列。
转座酶既识别转座子的两个末端,也能与靶位点序列结合。
转座作用的机制是转座子插到新的位点上产生交错切口,所形成的突出单链末端与转座子两端的反向重复序列相连,然后由D NA聚合酶填补缺口,DNA连接酶封闭切口,交错末端的产生与填补说明了靶DNA在插入位点存在正向重复,两条链上切口之间的交错取决于正向重复的长度。
因此,每个转座子所特有的靶重复序列反映了切割靶DNA的酶的几何形状。
3转座子的应用3.1寻找新基因和确定生物体基因组功能3.1.1构建突变体库转座子具有可选择的抗性标记而容易在体内鉴定突变,经转座子诱变的突变子含有已知的DNA片段,可以通过转座子序列的杂交来鉴定突变基因的位置,经转座子诱变的突变体具有高度的极性,使得被诱变的基因以及同一操纵子内的下游基因完全丧失功能。
正因为以上转座子的特征,转座子才被广泛应用于构建插入突变体库,现已成为研究基因功能的重要手段之一。
目前研究和应用得较多的有Tn10、Tn5、Tn3和Mu噬菌体[7],其机制是所有转座子都携带其转座所必需的基因,因而转座作用不依赖于转座子和靶点之间以及供点和靶点之间任何的序列同源性。
转座子插入后,插入或是妨碍了转录,或是妨碍了翻译,从而使靶点处的基因失活。
而且插入往往表现出极性效应,即转座子在操纵子上游基因的插入影响到下游基因的表达,原因是转座子序列中含有终止子或终止密码子,造成转录或翻译终止,由此影响到后续基因的表达,进而依靠表型鉴定出突变体。
目前转座子突变体已应用于生物体基因的鉴定,H udso n P等利用Tn4001mod转座子构建突变株,鉴定鸡败血支原体的毒力相关因子[8]。
TaeokBae等运用转座技术寻找葡萄球菌的毒力基因[9]。
构建突变体库的关键技术是转座子的选择。
需要选择转座随机性好的转座子,例如之前大量研究证明Tn5转座子具有很好的转座随机性,但Jacobs等的研究结果仍然发现,该系列转座子在铜绿假单胞菌PA O1基因组中的转座插入采样数不符合泊松分布,但最终还是获得了一个近饱和的突变株库。
而Garsin等在构建粪肠球菌的Tn917转座插入突变株库时发现,测序的8865个Tn917转座突变株突变基因只对应了610个不同的开放阅读框,远远低于预期的2400个。
这些结果说明,使用随机性差的转座子会大大增加建库的成本。
对突变基因测定方法采用随机引物PCR的方式,以达到自动化的目的。
随机引物P CR采用机器自动化进行,使测序工作完全不需要人工的参与,达到省时省力的目的,从而使建库所耗时间和精力大大降低,这样可以由一个研究组完成而不需要大规模的协作。