第四章反向遗传学及其相关技术演示文稿.pptVIP

转座子系统 Ac/ Ds 系统 由自主性元件（Ac）和非自主性元件（Ds）构成。Ds元件能够在Ac编码的转座酶的作用下移动，去除Ac元件可使其自身不能转座。 通过遗传杂交引入自主性元件，转座子插入序列可以重新移动。因此，Ac/Ds 转座子插入系统只需要少量的转基因品系（启动品系）作为转座源即可。 本文档共73页；当前第30页；编辑于星期六\13点2分 在真核系统中，转座插入事件常不能产生可见的表型，这是因为功能基因的冗余或在早期产生致死效应。采用经修饰的转座子可克服这些困难。 修饰：转座因子后带一个报告基因，报告基因的表达只有在转座事件发生的情况下才能获得，这样就可以通过报告基因来检测转座子的表达情况。 修饰的Ac/Ds转座子系统 本文档共73页；当前第31页；编辑于星期六\13点2分 增强子陷阱( enhancer trap )：转座子含有一个具弱小启动子驱动的报告基因。报告基因的表达只有在转座发生在内源增强子附近时才能获得。 启动子陷阱(promoter trap)：转座子带有一个无启动子的报告基因，这个基因只有在转座子插入一个植物活跃的内源启动子下游时才能表达。 修饰的方法-增强子陷阱与启动子陷阱 本文档共73页；当前第32页；编辑于星期六\13点2分 Mu转座子系统 转座子打靶载体是以两种噬菌体Mu为基础的mini-Mu转座子，每个转座子上都携带标记基因。 可以在拟删除基因两侧各插入一个mini-Mu转座子，然后在两个插入位点之间制造缺失。 这种缺失可以使两个转座子加上靶区之间的部分基因转移。 特点： 不需要知道基因组序列，仅已知外显子即可 载体构建迅速，技术简单 载体可以携带多种不同抗性基因，可以同时处理多基因。 本文档共73页；当前第33页；编辑于星期六\13点2分 三、基因沉默技术 反义RNA RNA干扰（RNAi） 本文档共73页；当前第34页；编辑于星期六\13点2分 反义RNA技术 反义RNA技术是根据RNA序列人工合成的互补RNA。根据反义RNA的作用机制可将其分为三类： 1、反义RNA是直接作用于靶mRNA的核蛋白体结合位点或与靶mRNA直接结合形成双链RNA，从而直接抑制mRNA的翻译或被RNA酶Ⅲ识别降解。 2、反义RNA是与mRNA的非编码区结合，引起mRNA构象的变化，从而抑制其翻译。 3、反义RNA是作用于基因的启动子，直接抑制靶mRNA的转录。 本文档共73页；当前第35页；编辑于星期六\13点2分 （一）概念 RNA干扰(RNA interference，RNAi)： 与靶基因序列同源的双链RNA所诱导的一种序列特异性转录后基因沉默现象。 RNA干扰 本文档共73页；当前第36页；编辑于星期六\13点2分 基因沉默 转录水平的基因沉默(Transcriptional Gene Silencing, TGS) 转录后水平的基因沉默(Post-transcriptional Gene Silencing, PTGS) 基因沉默 本文档共73页；当前第37页；编辑于星期六\13点2分 转录水平的基因沉默（TGS）是指基因在细胞核内RNA合成受到了阻止而导致基因沉默。转录水平基因沉默可以通过有性世代传递，表现为减数分裂的可遗传性。 引起转录水平基因沉默的机制主要有以下几种： 基因及其启动子甲基化：通常发生在DNA的CG序列的碱基上，该区域碱基甲基化往往导致转录受抑制。 同源基因间的反式失活：拥有同源序列的沉默位点和其他位点的DNA的相互作用而引起的基因沉默。甲基化并失活的基因能作为一种“沉默子”，对其他具有同源性的靶基因施加一种反式作用，使具有同源序列的靶基因发生甲基化并导致失活。反式失活的靶基因既可以与沉默基因是等位基因，也可以是非等位基因。 本文档共73页；当前第38页；编辑于星期六\13点2分 后成修饰作用导致的基因沉默：指转基因的序列和碱基组成不发生改变，但是其功能却在个体发育的某一阶段受到细胞内因子的修饰作用后而关闭。这种修饰作用所造成的转基因沉默是可以随着修饰作用的解除而被消除。后成修饰作用导致的转基因沉默与受体植物的核型构成有关。 重复序列：外源基因如果以多拷贝形式整合到同一位点上，形成首尾相连的正向重复或头对头、尾对尾的反向重复，则不能表达，而且拷贝数越多，基因沉默现象越严重。这种重复序列诱导的基因沉默可能是重复序列间自发配对，甲基化酶特异性识别这种配对结构而使其甲基化，从而抑制其表达。 本文档共73页；当前第39页；编辑于星期六\13点2分 转录后水平基因沉默（PTGS）则是指基因能够在细胞核里被稳定地转录，但在细胞质里却无相应的mRNA存在的现象。 引起转录后水平的基因沉默机制主要有以下几种： 共抑制：由Napoli在转CHS基因的矮牵牛花中发