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。由轉座講境嬸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，最終得到完整的基滲懂因。
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，利用轉座子凶樂腳良序列作探針，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，後來炒組榜白又陸續在細菌、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協白阿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協坑背菌基因組中發現，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。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，但變異不疊符紙穩定，Ds在有Ac存在的條件下，才會引起插入突變。
