基本介紹
- 中文名：轉座子標籤技術
- 方法：研究功能基因的有效工具之一
- 作用：完整的基因的技術方法
- 因素：染色體
基本原理,理論發展,套用實例,
基本原理
轉座子標籤(transposon tagging)技術是研究功能基因的有效的工具之一。轉座子標籤技術克隆基因的基本原理：
轉座子是染色體上一段可移動的DNA片段，它可從染色體的一個位置跳到另一個位置。當轉座子跳躍而插入到某個功能基因時，就會引起該基因的失活，並誘導產生突變型，而當轉座子再次轉座或切離這一位點時，失活基因的功能又可得一恢復。遺傳分析可確定某基因的突變是否由轉座子引起。由轉座子引起的突變便可以轉座子DNA為探針，從突變株的基因組文庫中釣出含該轉座子的DNA片段。並獲得含有部分突變株DNA序列的克隆，進而以該DNA為探針。篩選野生型的基因組文庫，最終得到完整的基因。
理論發展
轉座子標籤法不但可以通過上述轉座突變分離基因，而且當轉座子作為外源基因通過農桿菌介導等方法導入植物時，還會由於T-DNA整合到染色體中引起插入突變，並進而分離基因，因此大大提高了分離基因的效率。轉座子標籤法的主要步驟是：（1）採取農桿菌介導等適當的轉化方法把轉座子導入目標生物體，（2）轉座子在目標生物體內的初步定位，（3）轉座子插入突變的鑑定及分離，（4）轉座子在目標生物體內的活動性能檢測，（5）對轉座子插入引起的突變體，利用轉座子序列作探針，分離克隆目的基因。
套用實例
1938年細胞遺傳學家McClintock首先在玉米中發現了可自主移動的DNA片段，並命名為轉座子，後來又陸續在細菌、酵母、果蠅、金魚草和擬南芥等其他植物中發現了內源轉座子。說明轉座子廣泛存在於從原核細菌到真核的高等動植株的細胞中。轉座子分為兩類：逆轉座子（Ⅰ類因子）和轉座子（Ⅱ類因子）。逆轉座子首先在動物和酵母菌基因組中發現，但許多證據已表明它們幾乎存在於苔蘚、石松、蕨類、裸子植物和被子植物等所有植物的基因組中，並且是植物基因組中一個很大的組成部分。逆轉座子的增殖以RNA為中介，且拷貝數較多。研究表明，逆轉座子在很大程度上是侵略性的，通常情況下逆轉座子被嚴格控制，但在脅迫條件下，逆轉座子可被激活。果蠅和酵母的逆轉座子在正常的生命周期中就具活性，菸草逆轉座子Tntl也可在擬南芥中轉座；1999年Sato等人利用Hirchick建立的水稻逆轉座子Tos17基因敲除體系分離了6個水稻knl-型同源異型框基因，發現了引起水稻植株矮化的突變基因OSH15。Ⅱ類因子（即通常所說的轉座子）只通過由DNA到DNA的方式增殖，包括細菌的插入序列（insertion sequence）；複合轉座成分(composite transopson)；Tn轉座家族（Tn family）；可轉移噬體（transposable phages）；酵母的Ty（transposable element in yeast）；果蠅的copia等轉座子成分及高等植物的轉座子。目前研究得比較清楚且套用較多的是玉米的Ac/Ds、Spm/dSpm和金魚草的Tam3轉座子。植物的轉座子，其結構類似於細菌的複合成分，以Ac/Ds為例，Ac全長4.5kb，兩端為11bp反向重複序列，Ds的大小為0.4-4kb，一般認為Ds是Ac缺失的結果，Ac單獨存在便可引起突變，但變異不穩定，Ds在有Ac存在的條件下，才會引起插入突變。
