[发明专利]一种增强基因表达的DNA分子及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种增强基因表达的DNA分子及其应用。

背景技术

近年来，随着转基因技术的广泛应用，植物基因工程为培育作物优良品种开辟了一条崭新的途径，通过导入外源基因使植物获得新性状并能稳定遗传是植物基因工程的最终目的。然而大量研究结果表明，外源基因在转基因植物中由于位置效应、DNA甲基化、共抑制及反式失活等原因，导致在DNA水平、转录水平及转录后修饰水平等基因表达的不同时期发生失活现象。因此，有效地提高外源基因的表达水平，克服外源基因失活现象对基因工程的研究有重要意义。

随着研究的深入，人们在染色质水平利用核基质结合区序列是近年发展起来的克服外源基因失活的一种比较有效的方法。核基质结合区(Matrix AttachmentRegions，MAR)序列，又称核骨架结合区(Scaffold Attachment Regions，SARs)序列，是存在于真核细胞染色质中的一段与核基质或核骨架特异结合的DNA序列，MAR常作为边界元件出现在转录单位的两侧以及像增强子这样的调节序列附近，大小在200bp到几个kb之间。MAR序列主要特征是富含AT及其它特征序列，包含A-box(AATAAAAA/CAA)或T-box(TTTTATTTTT)、TATAA结构域及拓扑异构酶II识别切割序列。这些特殊的DNA结构，使MAR与细胞中的核基质结合，把染色质分成一个个独立的环状结构，从而使环内基因免受周围染色质的影响。根据MAR的特性，研究人员将MAR序列构建到外源基因表达框两侧，使它们在转基因植物的染色质中形成独立的区域，以此来克服位置效应及其他原因造成的基因失活，进而稳定和提高外源基因的表达水平。Breyne等人最先把MAR用于转化植物的研究中。他们用来源于大豆凝集素基因附近的1.55kb长的MAR序列构建在β-葡糖醛酸酶(β-glucuronidase，GUS)基因(uidA)的两侧，通过农杆菌介导法转化烟草。结果发现MAR可以稳定GUS的表达水平，带有MAR的转化体与对照相比，GUS表达的变异幅度降低了20倍，但是没有提高报导基因的表达量。Allen等利用与烟草核基质结合力极强的自身MAR转化烟草，以GUS作报导基因，GUS的表达量提高了60倍，但并不能消除转化体间的变异。LIU等将从拟南芥中分离的MAR序列构建在植物表达载体中，经农杆菌介导转化烟草，在转化植物中发现GUS表达量比对照提高了5-10倍。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强基因表达的DNA分子及其应用。

本发明所述增强基因表达的DNA分子是如下1)或2)的DNA分子：

1)其核苷酸序列是序列表中序列1；

2)在严格条件下与1)限定的DNA分子杂交且能与核基质或核骨架特异结合的DNA分子。

其中，所述在严格条件下与序列表中序列1的DNA分子杂交且能与核基质或核骨架特异结合的DNA分子具体可是如下(1)至(15)任一所述的DNA分子：

(1)其核苷酸序列是序列表中的序列2；

(2)其核苷酸序列是序列表中的序列3；

(3)其核苷酸序列是序列表中的序列4；

(4)其核苷酸序列是序列表中的序列5；

(5)其核苷酸序列是序列表中的序列6；

(6)其核苷酸序列是序列表中的序列7；

(7)其核苷酸序列是序列表中的序列8；

(8)其核苷酸序列是序列表中的序列9；

(9)其核苷酸序列是序列表中的序列10；

(10)其核苷酸序列是序列表中的序列11；

(11)其核苷酸序列是序列表中的序列12；

(12)其核苷酸序列是序列表中的序列13；

(13)其核苷酸序列是序列表中的序列14；

(14)其核苷酸序列是序列表中的序列15。

上述严格条件可为在6×SSC，0.5％SDS的溶液中，在65℃下杂交，然后用2×SSC，0.1％SDS和1×SSC，0.1％SDS各洗膜一次。

所述增强基因表达的DNA分子能与核基质或核骨架特异结合，命名为BnMAR。

含有BnMAR的表达盒也属于本发明的保护范围。

所述表达盒自上游至下游依次为至少一个BnMAR、启动子、外源基因、转录终止子；所述BnMAR的方向与所述外源基因的转录方向相同。

所述表达盒中，存在两个或两个以上的BnMAR时，所述两个或两个以上的BnMAR的方向相同。

含有BnMAR或其表达盒的重组表达载体也属于本发明的保护范围。