[发明专利]构建特异性启动子的方法

说明书

技术领域

本申请涉及用于设计启动子的系统，所述启动子用于基因选择性表达。

背景技术

癌症是一种复杂的生物现象，其被认为起因于细胞DNA中基因和表观遗传改变的多步过程，最终导致细胞的转化以及其不受控制的生长、分裂和迁移。鉴定介导细胞转化的异常分子途径是理解恶性肿瘤如何发展的主要挑战。

功能基因组学的出现给了科学家在各种癌症中检验基因表达的全局变化、提供可潜在帮助建立更有效的诊断和预防技术的分子表型的前景。

已经证明利用微阵列解析导致肿瘤发展的分子事件是更加困难的任务，特别是因为微阵列数据仅提供特定时间点的细胞转录组的快照。因为很多癌症包括多基因改变，所以难以将基因表达谱中的特定改变归因于转化细胞基因组的特定改变。

但是，过去几年的发展，特别是随着比较基因组微阵列分析的出现，已经揭示微阵列数据可在研究癌症中具有更宽广的应用。在此类分析中，基因表达数据可通过作图定位于染色体上，揭示特定类型的癌症中主要的染色体畸变如扩增或缺失的潜在位点。

现在研究人员越来越多地倾向于分析“基因模块”方面的微阵列数据，而不是给出差异调节的基因列表。通过将基因分成功能相关的模块，能够鉴定基因表达中可能在生物学上(如果非统计学上显著的)重要的微小变化，更容易解释介导特定应答的分子途径，以及比较来自不同肿瘤类型的多种不同微阵列实验以揭示多种临床疾病中的共同点和差异。

因此，我们进入了功能基因组学的新时代，可通过计算方法中的改进更彻底地解读由评价全局基因表达研究所产生的大数据集。癌症研究中重要的是将这些改进的生物信息学工具应用于该复杂疾病，以阐明介导恶性表型的分子过程，从而可有效设计最终改进的靶向治疗。

发明内容

本发明的目的之一是提供用于构建特定启动子的方法和组合物。这样的启动子可以是细胞类型、组织类型或条件特异性的，所述条件例如特定的疾病或环境条件，如生物或化学物质或微生物病原的存在。优选地，这些是组织特异性表达的启动子。

在某些实施方案中，该目的通过独立权利要求所要求保护的发明来实现。在从属权利要求中描述了某些有利的实施方案，在这里描述了另一些实施方案。

即使未提出多项引用权利要求，也公开了权利要求中特征的所有合理组合。

在某些方面，本发明的目的通过一种方法实现。接下来将更详细地描述方法的各个步骤。所述步骤不一定按照文中给出的顺序进行。另外，另一些未明确给出的步骤可以是方法的一部分。

提供了用于选择启动子元件以及选择和制备细胞、组织或条件特异性表达的启动子盒(如转录增强的组合启动子盒)的方法。这样的方法通常包括鉴定或提供转录因子调控元件(transcription factor regulatory element，TFRE)如多个TFRE的步骤。多个TFRE中的每一个通常与多个基因中的一个或更多个相关。在特定细胞类型或组织类型中或者在特定的条件下，例如与另一种细胞类型、组织类型或条件(例如正常、对照或标准细胞类型或组织或所述特定条件不存在时)相比，所述多个基因中的每一个通常差异表达，如异常表达(例如，上调或下调)。

细胞和组织类型例如是真核细胞，包括动物、植物、真菌及其他真核细胞。例如，所述细胞或组织类型可来源于哺乳动物、酵母、昆虫、牛、猪、鼠、马、犬、猫、鸟、鱼、羊、昆虫、猿和/或人。

在一些方面，所述细胞或组织类型是来源于大脑、小脑、肾上腺、卵巢、胰腺、甲状旁腺、垂体、睾丸、甲状腺、乳房、脾脏、扁桃体、胸腺、淋巴结、骨髓、肺、心肌、食管、胃、小肠、结肠、肝脏、唾液腺、肾脏、前列腺、血液的组织或细胞或者其他细胞或组织类型。

在一些方面，所述条件是疾病条件，例如癌症、炎症疾病、传染病、遗传缺陷或其他疾病。癌症可以是大脑、小脑、肾上腺、卵巢、胰腺、甲状旁腺、垂体、睾丸、甲状腺、乳房、脾脏、扁桃体、胸腺、淋巴结、骨髓、肺、心肌、食管、胃、小肠、结肠、肝脏、唾液腺、肾脏、前列腺、血液或者其他细胞或组织类型的癌症，并且可包括多种癌症。例如，在一些情况下，多个基因中的每一个在多种不同癌症中异常调节或差异表达。

在一些方面，所述条件是存在遗传缺陷，例如缺乏基因或其一部分，存在特定基因突变，或缺乏特定遗传途径的功能，例如在基因工程细胞或生物中或者存在天然的突变或基因缺陷。