高等植物启动子及应用的研究进展10856.pdfVIP

856 自然科学进展 　 第 14 卷 　第 8 期 　2004 年 8 月 高等植物启动子及其应用研究进展 1 ,2 1 2 1 路 　静 　赵华燕 　何奕昆 　宋艳茹 1. 中国科学院植物研究所 , 光合作用和环境分子生理学重点实验室 , 北京 100093 ; 2 . 首都师范大学生物系 , 北京 100037 摘要 　　高等植物基因的表达调控已成为分子生物学研究领域的热点和前沿 , 启动子是基因表达 调控的重要元件. 深入研究启动子的结构和功能 , 建立可用于植物转基因表达的时、空、量三维 调控系统 , 可为功能基因组学研究及通过基因工程技术精确地调节植物代谢提供全新的思路. 文 中从高等植物启动子的类型、结构和功能入手 , 着重介绍了启动子研究及应用的最新进展. 关键词　　启动子 　基因表达调控 　时空表达特异性 　　启动子是 RNA 聚合酶能够识别并与之结合 , 90 bp 是转录激活区 , - 90 ～ - 46 bp 是进一步增强 从而起始基因转录的一段 DNA 序列 , 通常位于基 转录活性的区域. 在了解 CaMV 35 S 启动子各种顺 因上游. 一个 典 型 的启动 子 包 括 CAA Tbox 和 式作用元件的基础上 , 人们利用它的核心序列构建 TA TAbox , 它们分别是依赖 DNA 的 RNA 聚合酶 人工启动子 , 以得到转录活性更高的启动子. Mit 的识别和结合位点 , 一般位于转录起始位点上游几 suhara 等[2 ] 利用 CaMV 35 S 核心启动子与 CaMV 十个碱基处. 在核心启动子上游通常会有一些特殊 35 S 启动子的 5 ’端不同区段和烟草花叶病毒的 5 ’ ( ) 的DNA 序列 , 即顺式作用元件 , 转录因子与之结 非转录 区 omega 序列 相连 , 发现把两个 CaMV 合从而激活或抑制基因的转录. 一旦 RNA 聚合酶 35 S 启动子 - 4 19～ - 90 ( E12) 序列与 omega 序列串 定位并结合在启动子上即可启动基因转录 , 因此启 联 , 在转基因烟草中 GU S 有最大的表达活性. 把 7 动子是基因表达调控的重要元件 , 它与 RNA 聚合 个 CaMV 35 S 启动子 的 - 290 ～ - 90 ( E7) 序列与 酶及其他蛋白辅助因子等反式作用因子的相互作用 omega 序列串联 , 非常适合驱动外源基因在水稻中 是启动子调控基因转录的实质. 表达. 用这两种结构驱动 GU S 基因表达 , 在转基 根据启动子的转录模式可将其分为 3 类 : 组成 因烟草和水稻中 GU S 活性比单用 CaMV 35 S 启动 型启动子 、组织或器官特异性启动子和诱导型启动 子高 20～70 倍. 子. 另一种高效的组成型启动子 CsV MV 是从木薯