真核生物启动子的研究及应用

随着基因工程的发展,常常需要构建能高水平表达异源蛋白质的表达载体。启动子对外源基因的表达水平影响很大,是基因工程表达载体的重要元件。因此,研究启动子的克隆方法,对探讨基因表达调控和构建表达载体至关重要。近年来有许多改进的克隆启动子的方法获得了多方面的成功。我们简要综述启动子克隆方法及应用,阐述了启动子的一般特点,介绍了研究启动子功能的常用方法及在肿瘤治疗中的应用前景,为肿瘤靶向治疗提供理论依据及探索新的治疗途径。     

用于异源基因表达的毕赤酵母启动子研究进展

甲醇营养型毕赤酵母是一个广泛使用的蛋白表达宿主系统,易于高密度发酵、具有真核细胞翻译后加工修饰特点,适于异源蛋白分泌表达。转录调控是控制蛋白高效表达的关键环节,启动子是其中重要的元件。毕赤酵母表达系统中应用最为广泛的是甲醇诱导型AOX1启动子和组成型的GAP启动子,已成功用于一些异源蛋白的表达。近年来,发现了其他一些可供利用的启动子,包括来自管家基因的启动子如TEF、PGK1,以及具有特殊调控机制的启动子如FLD、PHO89等。此外,通过对启动子进行序列改造,构建启动子文库,实现了对启动子的精细调控。不同的启动子具有各自独特的调控机制与特点,就毕赤酵母启动子在异源蛋白表达应用中的相关研究进展进行综述。     

维管束特异表达启动子及其顺式调控元件

综述了维管束特异表达启动子及其顺式调控元件和基元序列调控基因表达的研究进展 ,它们在抗细菌、真菌性维管束病害的作物基因工程中具有广阔的应用前景。     

特异性启动子在植物基因工程中的应用

选择特异性启动子构建植物表达载体,是实现基因表达三维调控的重要策略,并已应用于植物品质改良基因工程、抗性基因工程及植物生物反应器等领域。文章综述了特异性启动子的结构、类型、研究方法及在植物基因工程研究中的应用进展和发展前景。     

肌肉特异性基因启动子的上游转录调控元件研究进展

真核生物启动子位于基因5’端上游转录起始位点附近,是包含核心启动子以及上游转录调控元件的一段DNA序列,这些转录调控元件控制着基因表达的强度和特异性。肌肉特异性启动子的上游调控元件种类、数量和排列顺序决定着基因在肌肉中的特异性表达。深入研究肌肉启动子的上游调控元件,可以进一步了解肌肉基因表达机制,从而为肌肉性状的改良、增殖分化的机理和疾病的基因治疗等研究提供重要依据。该文回顾了近年来肌肉特异性启动子研究领域中的新发现,包括肌肉特异性启动子转录调控元件的分子机制、建立人工合成肌肉启动子的方法及应用,并探讨该领域中急需解决的问题和发展前景。     

植物诱导型启动子及相关顺式作用元件研究进展

启动子是基因表达调控的重要元件,而启动子能正确调控基因的表达需要核心启动子以及上下游的顺式作用元件协同作用。诱导型启动子的应用减少了外源基因表达时产生的大量异源蛋白等代谢产物的积累和植物能量的浪费。综合近几年关于诱导型启动子的研究,从其启动子的结构及功能、分类、应用及相关顺式作用元件等方面进行概述,提出了在研究过程中存在的问题及展望。     

昆虫种群遗传控制技术中启动子的研究

利用昆虫遗传转化技术对害虫进行遗传控制是害虫防治研究的新方向,该技术具有物种特异、防效高且对环境友好的特点。启动子是基因表达调控的重要元件,选择合适的启动子是外源基因高效、准确表达的关键,对获得高效、稳定的遗传修饰昆虫品系至关重要。本文简要介绍了昆虫基因启动子的结构特征,重点描述了昆虫种群遗传防治中组成型启动子、性别和组织特异型启动子、特定发育时期启动子和诱导型启动子的研究和应用概况,并对这几类启动子在害虫遗传控制中的应用前景进行了展望。     

昆虫及其病毒基因启动子的研究及应用

分子生物学研究领域中,基因结构、功能和表达调控的研究逐渐成为热点.启动子作为基因表达调控的重要元件,深入研究其结构和功能,对于阐明真核细胞基因表达调控和基因调节机制意义重大,同时也为揭示病毒的致病机理从而防治相关疾病提供依据,另外,也为病毒新型表达载体鉴定和构建奠定基础.综述了启动子克隆方法及应用,阐述了启动子的一般特点,介绍了研究启动子功能的常用方法及在科研中的应用前景,着重介绍了该领域的最新进展.     

病原物诱导型植物启动子的研究方法

植物启动子是控制基因转录的DNA序列之一,按其表达方法可分为组成型(或非特异性)表达和诱导型(或特异性)表达启动子两种类型.当受到病原物侵染时,植物通常通过诱导型启动子中的W-box、RAV1 AAT和WRKY等元件/位点、调控下游基因的表达,作出相应的应答反应.近年来,通过计算机预测与试验测定方法的有效结合,发掘和鉴定出了一些病原物诱导型启动子,并进行了调控功能的解析.此外,在通过转基因方法改良植物抗病性的途径中,利用病原物诱导型启动子可以实现对抗病功能相关基因表达的精准控制,避免由组成型启动子持续驱动基因表达、对植株本身带来的负效应.结合本室对水稻启动子OsBTF3-p的研究结果,重点对近年来国内外有关病原物诱导型启动子及其调控元件/位点的研究方法和应用进展作一综述.     

细菌转录起始调控机制*

原核生物同一种群的每个细胞都是和外界环境直接接触的,它们主要通过开启或关闭某些基因的表达来适应环境条件。所以,环境因子往往是调控的效应因子,必须严格调控转录来确保细胞对环境改变做出有效且充分的反应。原核生物基因的表达受多种因素的调控,而对于大多数细菌来说,调控基因表达的关键步骤是启动子识别和RNA聚合酶启动转录。在细菌的细胞中,可以通过调节RNA聚合酶的活性以及改变RNA聚合酶对启动子的结合来优化基因的转录过程以适应不同环境变化。总结了目前已发现的参与细菌细胞转录调节的各类因子,从这些因子对启动子的作用、RNA聚合酶的作用以及两者的相互作用等方面阐述它们调控基因表达的分子机制。总结多种基因调控的作用,加深对转录起始过程的认识,希望能对未来调控转录起始过程来实现目标基因的高效表达和不利基因的抑制表达提供思路,为以后的工业菌株改造提供依据。     

Gene Expression in Bacteria Directed by Plant-specific Regulatory Sequences

The regulation of gene expression represents a specific process which has different structural and functional requirements in different groups of organisms. It is thus assumed that regulatory sequences of eucaryotes cannot be recognized in procaryotes. This assumption is of interest for risk assessments of the environmental impact of deliberate release experiments with genetically modified organisms. In order to analyse the extent of heterologous gene expression caused by the transfer of plant-specific regulatory sequences into bacteria, we constructed fusions between plant-specific regulatory sequences and the coding regions of the luxAB genes for the luciferase of the bioluminescent bacterium Vibrio harveyi, transferred the fusions into different bacterial species and measured the luminescence to quantify the expression of the luciferase genes. The regulatory sequences investigated included (a) the 35S promoter of the Cauliflower mosaic virus, (b) the B33 promoter of a class I patatin gene of potatoes, (c) the promoter of the ST-LS1 gene of potatoes and (d) the promoter of the rolC gene of Agrobacterium rhizogenes. We could show that in addition to the 35S promoter, which has already been described as being recognized in Escherichia coli, the sequences containing the B33 and the ST-LS1 promoters are recognized in bacteria. Luciferase gene expression promoted by the sequence with the ST-LS1 promoter could be observed in E. coli, Yersinia enterocolitica and Agrobacterium tumefaciens. Comparison of the luminescence caused by fusions between luxAB and different promoters on the chromosome and on an endogenous plasmid of Y. enterocolitica demonstrated that the level of the heterologous gene expression caused by the fragment with the ST-LS1 promoter was within the range of gene expression levels caused by endogenous promoters of Y. enterocolitica.     

三种酵母启动子在毕赤酵母中的功能比较

启动子是基因表达调控的重要顺式元件,启动子功能的强弱对于目的基因的表达非常重要.为找到一个启动转录功能较好的启动子,以绿色荧光蛋白(GFP)为报告基因,在毕赤酵母中研究不同启动子对外源蛋白表达的影响.首先采用PCR扩增的方法克隆了酿酒酵母甘油合成关键酶3-磷酸甘油脱氢酶基因启动子pScgpd,借助于载体pPIC9K和p...     

真核生物启动子研究概述

启动子是调控基因表达的重要基因元件,它的调控作用是多层次多因素共同作用的结果。通过启动子的调控能够控制基因表达的水平、部位及方式。深入研究启动子对于了解生物的生长发育、防御系统、疾病等都有非常重要的意义。本文综述了启动子克隆、生物信息学分析和预测的方法,比较了两种启动子分析方法,介绍了启动子甲基化、多态性和合成启动子的研究进展,以期能够为启动子的研究提供参考。