克服外源基因的失活有哪些策略?

如题所述

外源基因失活对基因工程而言往往产生严重的后果,导致获得的转基因植物失去了应有的应用价值。如果外源基因失活是转基因植物生长发育中的一种正常状态或者是植物对外源遗传物质的“侵入”进行自我保护的一种机制,那么,是否能找到什么办法以避免外源基因失活呢?外源DNA序列与植物基因组DNA碱基组成的不同是引发DNA甲基化的重要原因。

因此,在进行基因转化时,应尽量使外源DNA碱基组成与植物DNA碱基组成相一致,以避免被植物限制修饰机制所识别。同时也可以采取定点插入方法,将外源基因插入到具有与其相似碱基组成的染色体区域。重复序列易导致外源基因异染色质化、DNA甲基化以及DNA歧变等,对外源基因表达极为不利。因此,应尽量避免外源基因以多拷贝重复序列形式整合入植物基因组。

基因枪法及电激法等直接DNA导入法易引起多拷贝基因整合,使用根癌农杆菌介导法转化植物可在一定程度上避免这一问题。因此在进行植物转化时应优先考虑使用后一方法在进行多基因转化时,转化载体中应尽量避免使用相同的启动子。同时在筛选作为育种材料的转基因植株时,应尽量选择单拷贝插入的个体。共抑制的产生是由于外源基因和内源基因的编码区之间存在着同源序列。因此,在希望提高某些内源基因表达水平时,可用定点插入的方法破坏内源基因的表达,以避免共抑制现象的产生。使用核基质结合区(Matrix:attachment:region,MAR)序列是克服外源基因失活的一个有效方法。

MAR是染色质上的一段DNA序列,又称之为核骨架结合区(scafford:attachment:region,SAR)。MAR的长度一般为3001000bp,它可以与核骨架相结合,在两个MAR之间的染色质区域可形成DNA环,大小为5200kb,每一环为一个独立的表达结构。利用MAR这个特性,可以把MAR构建到外源基因的两侧,使它们在转基因植物的染色质中形成独立区域,这样不但可以避免外源基因表达的位置效应影响,而且还可以提高外源基因在转化细胞中的稳定性与表达水平。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答