[发明专利]一种具有高效驱动活性的启动子

说明书

技术领域

本发明属于生物技术和植物学领域；更具体地，本发明涉及一种具有高效驱动活性的启动子。

背景技术

在植物基因工程中常用的启动子按其作用和功能分为三种：组成型启动子、诱导型启动子和组织特异型启动子。其中组成型启动子最为常用。组成型启动子分为内源组成型和异源组成型启动子两大类。植物基因工程中常用的内源启动子主要有水稻肌动蛋白(actin)基因和玉米泛素(ubiquitin)基因的启动子。异源组成型启动子有来自农杆菌的Nos和Ocs启动子以及来源于烟草花叶病毒基因的CaMV 35S启动子。组成型启动子在所有组织中都有表达，具有持续性但不具有时空特异性。重复使用同一启动子驱动两个或两个以上的外源基因可能引起基因沉默或共抑制现象。然而关于CaMV35S启动子在转基因生物安全性角度存在潜在风险的问题报道比较多。已有文献报道认为CaMV35S启动子来源于烟草花叶病毒，一旦在转基因过程中整合到病毒隐性基因附近就有可能激活病毒的表达，或者CaMV35S启动子插入到编码毒素蛋白的基因上游，将增强毒素蛋白的表达，使得转基因植物的安全性面临巨大的挑战。

真核生物的细胞核中与DNA结合的蛋白质包括组蛋白和非组蛋白类。组蛋白指细胞核中与DNA结合的碱性蛋白质的总称。组蛋白富含精氨酸和赖氨酸等碱性氨基酸，二者加起来约为所有氨基酸残基的1/4。它们分子量较小，大约10 000～20 000道尔顿。组蛋白主要有五种——H1、H2A、H2B、H3、H4，它们具有不同的分子量和氨基酸组成。在五种组蛋白中，四种组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)分子量较小(102～135个氨基酸残基)，H1的分子量较大(约含220个氨基酸残基)，序列保守程度相对较低，但结构相似，H1组蛋白其球形中心结构域在进化上保守，而N端和C端两个“臂”的氨基酸变异较大，所以H1在进化上不如核小体组蛋白那么保守，在构成核小体时H1起连接作用，它赋予染色质以极性。

除常规的组蛋白外，组蛋白还有各种不同的变体，尤其是在核心组蛋白H2A、H3和连接组蛋白H1中。核心组蛋白H2B和H4变化相对较少。根据与对应的常规组蛋白氨基酸序列的不同，组蛋白变体可分为两类：一类是由氨基酸替换产生的变体，氨基酸总数不变，称为同型变体(Homomorphous variants)，如植物常规组蛋白H3(即H3.1)及其变体H3.3。它们之间只在四个位置氨基酸呈现不同，分别在第31位(H3.1中为甘氨酸，H3.3中为苏氨酸)、41位(H3.1中为苯丙氨酸，H3.3中为酪氨酸)、87位(H3.1中为半胱氨酸，H3.3中为组氨酸)和90位(H3.1中为甘氨酸，H3.3中为亮氨酸)。虽然H3.1和H3.3之间只有四个氨基酸的区别，但它们在染色质上的分布和功能有很大不同。H3.1主要在DNA复制过程中加载入染色质，而H3.3则可以不依赖于DNA复制而加载入间期染色质。H3.1主要与沉默的染色质有关，而H3.3主要与转录活跃的染色质有关。在植物包括拟南芥、水稻和玉米组蛋白H3.3的氨基酸序列分析结果中发现植物的组蛋白H3.3非常保守。

因此，结合现有的植物工程技术，对高表达保守蛋白的启动子的功能研究是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高效驱动活性的启动子及其应用。

在本发明的第一方面，提供分离的多核苷酸，所述的多核苷酸是：

(1)SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(2)SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(3)SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(4)SEQ ID NO:34中(1-743)～1405位所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(5)SEQ ID NO:35中(1-1076)～1369位所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(6)SEQ ID NO:13所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(7)SEQ ID NO:14所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(8)SEQ ID NO:15所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(9)SEQ ID NO:16所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(10)SEQ ID NO:17所示的核苷酸序列的多核苷酸；

(11)核苷酸序列在严格条件下能够与(1)-(10)任一限定的多核苷酸序列杂交且具有(1)-(10)任一限定的多核苷酸功能的多核苷酸；或