[发明专利]GmD2IN转座子及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及GmD2IN转座子及其应用。

背景技术

转座子又称跳跃基因，其实质是一个可以在生物基因组中从染色体的一个位点“跳”到另一个位点的DNA片段。自1950年McClintock在玉米中首先发现了DNA转座子后，转座子在基因组中大量被发现。转座子含量的不同是造成植物基因组大小变异的主要原因之一。

根据转座机制的不同，转座子主要可以分为两大类：逆转座子和DNA转座子。逆转座子的转座需要经过DNA-RNA-DNA的过程。DNA首先转录成RNA，进一步反转录成cDNA，然后在一系列整合酶等的作用下整合到基因组新的位点。一般而言，其原来的拷贝不会丢失，所以整个转座过程就是一个“复制-粘贴”的过程。而DNA转座子的转座是从DNA到DNA的过程，不经过转录和反转录，整个转座过程是一个“剪切-粘贴”的过程，原来的拷贝会在转座过程中消失。根据结构的不同，逆转座子和DNA转座子又可分为不同的亚类。例如，逆转座子可以分为长末端重复逆转座子(the long terminal repeat retrotransposon，LTR)和非长末端重复逆转座子(the non-long terminal repeat retrotransposon，non-LTR)。其中，LTR是植物中转座子的主要组分。完整的LTR由两端两个同向的重复序列和中间编码区域组成。随着不断的转座，同一个LTR家族可以形成很多成员。由于扩增时期的不同，他们在序列上有一定的分化，但同一家族不同成员之间具有很高的相似性，一般两个转座子间的序列同源性大于80％即可以认为属于同一家族。

转座子可以引起基因的突变、基因表达的变化、基因剪切模式的变化、表观遗传学修饰，还可导致染色体片段的丢失、重复等，在基因组进化中起到了很重要的作用。因为对于受体生物来说，转座子是“类病毒”入侵者，生物体进化了一系列的防御机制以抵御转座子的无限扩增，所以大部分转座子偏向于插入非编码的中心粒区域。然而，也有少数的转座子具有偏向于插入基因的特性。例如，大肠杆菌的Tn7、马铃薯的Tnt1和水稻的Tos17等。这些转座子的应用极大地推进了功能基因组的研究。

大豆是重要的经济粮食作物，由于其基因组的复杂性，大豆功能基因组研究进展缓慢。其基因组内含有大量的转座子，但是目前鉴定的都偏向于插入非活跃的中心粒区域。具有强偏向于插入基因的转座子的鉴定及其应用可大力推进大豆功能基因组的进程，也可对其他生物的功能研究起到重要作用。

发明内容

本发明的目的是提供GmD2IN转座子及其应用。

本发明提供的转座子，命名为GmD2IN转座子，获自大豆品种Williams82，为序列表的序列1所示的双链DNA分子。

本发明还保护所述GmD2IN转座子的同族基因(GmD2IN转座子的家族成员，174个)，如表1所示。

本发明还保护所述GmD2IN转座子在鉴定其在大豆基因组中的家族成员中的应用。

本发明还保护所述GmD2IN转座子作为转座子的应用。所述转座子具体可为逆转座子。

本发明还保护所述GmD2IN转座子在大豆功能基因组研究中的应用。

本发明还保护所述GmD2IN转座子在功能基因组研究中的应用。

本发明还保护所述GmD2IN转座子的插入在改变基因表达情况中的应用。GmD2IN转座子的插入可降低基因表达，或者改变基因表达模式。

本发明还保护所述GmD2IN转座子在构建用于进行大豆功能基因组研究的突变体库中的应用。

本发明还保护序列表的序列2所示的双链DNA分子。

本发明还保护序列表的序列3所示的双链DNA分子

本发明发现的DNA分子，为一种逆转座子，具有偏向于插入基因的特性，将有助于推进了功能基因组的研究。

附图说明

图1为GmD2IN转座子的结构示意图。

图2为GmD2IN转座子在大豆基因组的分布情况。

图3为GmD2IN转座子与其他LTR的比较。

图4为GmD2IN转座子和其他LTR家族成员在插入基因偏好的比较。

图5为GmD2IN转座后对基因表达影响。