[发明专利]用于基因在禽类骨骼肌中特异性表达的启动子以及应用

说明书

本发明属于生物技术领域，尤其涉及用于基因在禽类骨骼肌中特异性表达的启动子以及应用。本发明提供了一种用于基因在禽类骨骼肌中特异性表达的启动子，包括至少一个E‑box；E‑box的核苷酸序列为CANNTG，其中，所述N选自A、T、C或G。本发明还提供了一种能在禽类骨骼肌特异性表达的基因启动子的应用。本发明提供了一种能在骨骼肌特异性表达基因的启动子，可用于构建各种禽类骨骼肌特异转基因表达载体，用于启动基因在禽类骨骼肌组织或骨骼肌来源的细胞中高丰度表达或通过基因工程技术提高禽类肉食质量以及肌肉相关疾病治疗。

技术领域

本发明属于生物技术领域，尤其涉及用于基因在禽类骨骼肌中特异性表达的启动子以及应用。

背景技术

外源基因在机体中能否高效稳定表达式基因工程研究的关键，同时要解决的问题是外源基因的表达要因需而开启，即具备严格的时空特异性。在真核细胞中利用基因工程技术构建多种真核表达系统进行外源基因的表达已经是一项常用的技术，但是经常面临的问题是外源基因的表达量较低，而基因的表达调控最关键的乃是转录水平的调控。启动子是能够正确有效起始RNA转录的一段DNA序列，能与转录因子互作而结合RNA聚合酶。启动子是基因的重要组成部分，在时间、空间以及表达程度上控制着基因的表达。CMV及SN40启动子是现阶段基因工程中应用较广泛的启动子，两者均可以携带外源基因与几乎所有类型的细胞中高效的表达。这两种高效的启动子存在的问题是显而易见的，不具备靶向调控基因表达的能力。

组织特异性启动子很好的解决这一难题，使用组织特异性启动子可以调控外源基因的靶向表达。组织特异性启动子亦称器官特异性启动子，在这类启动子的驱动下，基因的表达往往只限定于某些特定的器官或组织部位，并表现发育调节等特性。组织特异性通常以特定的组织细胞结构和化学、物理信号为基础，与诱导型启动子有一定的共同点。鉴于组织特异性启动具备这样的特质，在基因工程中越来越获得研究者的青睐。

但是从目前在动物及植物中获得的组织特异性启动子分析发现，普遍存在以下问题：特异性并不是很高；分离并且获得应用的特异性启动子数量少；活性低等问题，这极大的限制了组织特异性启动子在基因工程中的应用。

研究发现，骨骼肌的发生是在外界信号分子的严格调控下，导致特定转录因子的激活和基因表达的结果，这个过程包括细胞周期的退出，肌肉特异性蛋白的转录，以及具有收缩功能的多核肌纤维的形成等。但是，以往对组织特异性启动子序列的研究大多以哺乳动物为模型的。鸡基因组DNA总长度为1.2x10⁹bp，约为人、鼠等哺乳动物的40％，鸡的编码基因及调控序列均与哺乳动物有较大差别，这意味着禽类骨骼肌发育的转录调控机制也有别于哺乳动物。例如，心肌锚定重复序列蛋白(CardiacAnkyrin RepeatProtein,CARP)基因在哺乳动物中呈心肌特异性表达。研究发现，CARP在以鸡为代表的禽类中的表达模式与哺乳动物截然不同，它在禽类的骨骼肌特异表达。因此，利用禽类骨骼肌特异性启动子，通过构建相应的表达载体，能够开启基因固定于禽类肌肉中表达。通过外源基因的蛋白或RNAs在禽类骨骼肌中的表达可以很好的研究肌肉的分化、治疗肌肉相关性疾病及改善禽类肌肉的质量或风味。然而，目前没有研究报道在禽类骨骼肌中能高效的特异性启动基因表达的启动子，这极大阻碍了禽类骨骼肌特异性表达外源基因的应用。

发明内容

有鉴于此，本发发明的目的是提供用于基因在禽类骨骼肌中特异性表达的启动子。

本发明的另一个目的是提供一种能提高禽类肌肉质量的产品和治疗肌肉相关疾病的基因工程方法。

本发明提供一种用于基因在禽类骨骼肌中特异性表达的启动子，包括至少一个E-box元件；所述E-box的核苷酸序列为CANNTG，其中，所述N选自A、T、C或G。

作为优选，所述CANNTG选自CAGCTG或CATGTG。

作为优选，所述启动子包括两个E-box元件，所述顺式作用元件选自CAGCTG或/和CATGTG。