新插入诱变工具可用于裂殖酵母

日前，北京生命科学研究所杜立林实验室在国际著名学术杂志《核酸研究》（Nucleic Acid Research）在线发表了题为《A piggyBac transposon-based mutagenesis system for the fission yeast Schizosaccharomyces pombe》的文章，详细描述了课题组构建的可用于裂殖酵母的高效插入诱变工具。近十年，转座子作为一种遗传工程工具对脊椎动物的的基因遗传研究作出了重大贡献。其中PB作为新DNA转座子家族PiggyBac家族的代表，被科研人员作为一种高效的遗传操作工具广泛运用于多种真核生物的研究中。PiggyBac（PB）转座子它最初是在侵染昆虫细胞株的杆状病毒内首次分离得到的。在分类上属于真核生物的第二类转座子，是一个自主因子，长2 476 bp，有短的末端反向重复序列（ITR）和一个开放编码框（ORF），ITR长13bp，ORF长2.1kb。PB转座子可以在基因组中切出和转座，切出和转座总是发生在特征性的TTAA四核苷酸目标位点序列，转座频率较高，而且PB转座子受生物体种类的限制性较少。在这项工作中，研究人员发现PB在裂殖酵母中具有转座活性。PB转座离开后在原位置极少改变DNA序列，研究人员利用这一特点在裂殖酵母中开发了一个基于PB的诱变系统。在这一系统中，PB的起始位置是在一个参与氨基酸合成的基因里，造成了细胞的营养缺陷；PB的转座会回复该基因的功能，这个特性方便了对于发生转座的细胞的筛选。研究人员运用高通量测序技术分析了大量的转座子插入位置，发现在该系统中，PB转座没有明显的染色体偏好性。利用此诱变系统，他们筛选到位于klp5, klp6和dam1的能够增强细胞对微管解聚药物thiabendazole的抵抗性的PB插入突变。在另一个遗传筛选中，研究人员发现在wee1基因中插入PB能够抑制温度敏感突变cdc25-22的致死表型。在这两个筛选中，研究人员得到了所有预期的突变基因，体现了该PB诱变系统的实用价值。本文的第一作者是北京生命科学研究所的研究生李俊，杜立林研究员是本文的通讯作者。此课题由科技部973和863项目以及北京市资助。（来源：生物通何嫱）