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昆虫转座子及piggyBac原理

昆虫转座子及piggyBac原理

作者: 谢俊飞 | 来源:发表于2024-04-19 00:46 被阅读0次

转座子是一类散布在真核生物基因组中的一种可移动的DNA重复片段,它们可以通过特定转座酶在基因组中移动,具有转座频率高,切出和转座精确等优点。

1. 转座子的分类

根据其转座机制的不同主要分为DNA 转座子( DNA transposon ) 和反转录转座子( Retrotransposon ) 。DNA 转座子以“剪切和粘贴”机制进行转座,在其过程中转座酶将供体位点的DNA转座子以双链DNA 的形式切割并整合到靶位点完成转座。反转录转座子以“拷贝和粘贴”( Copy andpaste) 机制转座,其先以双链DNA 为模板转录成RNA,再逆转录合成cDNA,最后整合到基因组中完成转座 。

2. 昆虫转座子的功能

2.1 扩张基因组
2.2 诱导产生新基因或新功能
2.3 构建染色质结构
2.4 对表观遗传的调节作用
2.5 协助昆虫个体应对压力
2.6 对生殖细胞的遗传保护作用
2.7 进化的标尺

3. 昆虫转座子种类

  • Minos 转座子
  • Mos1 ( Mariner) 转座子
  • P 因子:该转座子在除果蝇以外的昆虫中没有转座活性,因此,其在应用上受到了极大限。
  • hobo 转座子
  • piggyBac 转座子
    piggyBac 转座子在昆虫遗传转化中应用最广泛,稳定性相对较高,应用该转座子已
    成功转化了多种昆虫。
    其全长2472 bp,并且具有一对13 bp 末端反向重复序列和一对19 bp 副末端重复序列,在副末端重复序列之间是2.1 kb 转录单元,包含一个高频率切除和转座必需的1. 8 kb 编码转座酶的开放阅读框。piggyBac 转座子常在TTAA 目标位点插入,因此,也被归纳为TTAA 特殊的可移动因子家族( Caryet al., 1989)。

PiggyBac转座子反向重复序列的5末端以2-3个碱基结束,3末端的G碱基在切出位点的选择过程中发挥作用。由于PiggyBac转座子总是在TTAA目标位点处插入,因而被归纳为TTAA——特殊可转移因子家族。


image.png

piggyBAC-U6-GFP-WPRE(Plasmid #200030)

image.png

piggyBac CMV-GFP-FRT (Plasmid #92078)

image.png 5’反向重复序列 3’反向重复序列

参考文献:
昆虫转座子在转基因技术中的应用

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