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酵母表达系统在植物功能基因组学研究中应用的局限性--第1页
1168植物生理学通讯第４２卷第６期，２００６年１２月
酵母表达系统在植物功能基因组学研究中应用的局限性
＊
潘维锋李师鹏
山东师范大学生命科学学院，济南２５００１４
Yeast,aModelSystemtoElucidatePlantGeneFunction:ApplicationandLimi-
tation
PANWei-Feng,LIShi-Peng*
CollegeofLifeSciences,ShandongNormalUniversity,Jinan250014,China
提要介绍了酵母表达体系在植物的功能基因组学研究中的应用，并对这一实验手段应用的局限性进行了分析，以期提
醒研究者应全面理解采用这一体系所获得的实验数据，确保据此而作出的结论全面、可靠。
关键词酵母；拟南芥；基因组学；酵母功能互补；功能基因组学
随着ＤＮＡ测序技术的不断完善，基因测序变本文介绍酵母表达体系在植物基因的功能基
得越来越经济、有效、可靠。到２００６年６月为因组研究中的应用，并对应用这一表达体系的局
止已经完成包括酵母、人类、拟南芥在内的２１个限性作了分析。
真核生物基因组测序，另外还有１２６个真核生物１酵母表达体系的优点
基因组计划正在进行中（数据来源于ＮＣＢＩ数据酵母表达体系具有许多优点：（１）作为真核细
库）。这些前沿性工作导致了大量新基因的发现，胞表达体系，酵母与体外培养的动物、植物细胞
为人们在基因组水平上研究生物的生长和发育等生相比，具有操作简单易行、培养周期较短的特
命现象打下了基础。单倍体啤酒酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍ点ｙｃ；（２ｅｓ）相对简便成熟的遗传操作技术，可以有效
ｃｅｒｅｖ）是ｉｓｉａｅ１９９７年完成全基因组测序这的，是地产生丰富多样的酵母突变体；（３）较为完善的表
第一个完成的全基因组测序的真核生物。整个酵达控制系统，如ＰＭＡ１和ＰＤＲ５等强启动子可以
母基因组包括约６介导目的蛋白高水平表达，表达蛋白的丰度可以
２００个不含内含子的基因。其中
很多基因的功能已得到较为深入的研究，有关信达到膜蛋白的１０％；此外，采用诱导表达启动子
息可以通过互联网在酵母基因组数据库中查到，可以在时间上严格控制目的蛋白的表达，如
如斯坦福大学的ＳＧＤ（ＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓＧｅｎｏｍｅ
ＧＡＬ１－１０（半乳糖诱导）ＰＨＯ、（５胞外无机磷诱导）
Ｄａｔａｂａｓｅ）数据库。迄今，整个９酵母的５以％上和ＨＳＥ（３７℃温度诱导）。正是由于有这些优点，
的基因序列被系统敲除，不同的单基因敲除突变使酵母功能基因组的研究得以走在生物功能基因组
研究的前列。
体可以从Ｉｎｖｉｔｒｏ公司ｇｅｎＡＴＣＣ（ＡｍｅｒｉｃａｎＴｙｐｅ
由于生物基因功能进化上的保守性，使酵母
ＣｕｌｔｕｒｅＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）或ＳＥａＵＲＯＳＣＡＲＦｃ－（Ｅｕｒｏｐｅａｎ
表达系统也可广泛用于研究其他生物系统功能基因
ＡｒｃｈｉｆｏｒｖＦｕｅｓｎｃｔＡｉｎａｌｏｎａｌｙｓｉｓ）
ｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ
获得。组的功能。譬如细菌（Ｍｏｒｓ等ｏｍｍｅ２００２）、原生
作为单细胞真核生物，酵母细胞较容易用来
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