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目前,转基因研究已经成为反向遗传学研究的一种常规手段。将外源基因引入到生物体内有利于研究相关基因的功能,同时,对于生理调控以及生长发育方面的探究也颇为重要。然而,这些外源基因在不同的转基因株系间会呈现很大的表达差异。它们可能异常表达,甚至出现转基因沉默,从而影响研究进程。
转基因拷贝数,RNA沉默,以及插入位点等诸多可能因素会导致转入基因出现表达差异。这里,我们主要研究转基因插入位点对于外源基因表达的影响及其解决方法。转入基因的一个特性就是会随机整合到宿主染色体中,因此,周围宿主染色质环境会导致插入基因出现表达差异,另外,邻近的一些调控元件（如增强子,沉默子及抑制子等）也会影响转基因的表达,这就是所谓的位置效应。先前,我们利用Gateway Technologytm构建了一系列启动子分析载体,但是,不同株系间的表达差异给后续研究带来了极大不便。
因此,我们将果蝇gypsy绝缘子插入到外源基因的两侧来克服拟南芥中的位置效应。Gypsy绝缘子来源于果蝇gypsy反转录转座子,是研究得比较深入的一种绝缘子。研究表明gypsy绝缘子可以通过建立高级染色质结构域,并阻断邻近增强子或抑制子的影响来调控基因的表达,因此,gypsy绝缘子是克服位置效应的理想元件。另外,我们也共表达了gypsy绝缘子的结合蛋白Su(Hw)(Suppressorof Hairy-wing)。结果表明gypsy绝缘子可以将不同的启动子所驱动的报告基因的表达量提高8到13倍。Su(Hw)蛋白的表达能更进一步地提高表达水平,从而进一步降低表达差异系数。我们利用grpsy-Su(Hw)体系构建了PIN和AFB基因家族的启动子分析载体,发现gypsy-Su(Hw)体系不仅可以提高报告基因的表达量,而且不改变启动子作用的特异性。同时,还发现,gypsy绝缘子能增强选择标记基因的表达,从而有利于转基因植株的筛选。Gypsy-Su(Hw)体系有利于拟南芥中转入基因高效而精确地表达。