转座子PiggyBac在哺乳动物中的应用

马元武，张连峰

（中国医学科学院，北京协和医学院，医学实验动物研究所，卫生部人类疾病比较医学重点实验室，国家中医药管理局人类疾病动物模型三级实验室，北京 100021）

转座元件或转座子是指宿主基因组内发生基因座位置的改变的遗传元件。当对转座子进行基因工程改造，使之携带一段外源基因，当在转座过程中插入基因的内部或是邻近位置，会对被插入基因造成基因功能的突变或失活，用以研究基因的功能［1］。转座子一般由转座酶和转座酶所识别一段DNA序列 （转座识别序列）所组成，转座序列能够在转座酶的作用下完成转座反应。按转座过程是否经过RNA中间体而分为I型转座子和II型转座子。I型转座子（或称逆转座子），需要先被转录成RNA，然后在由转座子编码的转座酶的作用下逆转录成DNA插入宿主基因组内。II型转座子 （或称为DNA转座子），II型转座子转座过程中不经过RNA中间体，在由转座子编码转座酶的作用下，通过复制或直接剪切的方式将转座子DNA转座入宿主基因组内（图1）。

基因工程手段对DNA转座子进行改造，将转座子的转座识别序列和转座酶相分离，并在转座序列内插入一段外源感兴趣的基因，当在有转座酶存在的条件下识别两端的转座序列介导转座反应的发生，已 经 应 用 于 黑 腹 果 蝇 （Drosophila melanogaster），线虫 （Caenorhabditis elegans）等多种模式生物的基因功能研究。虽然人类基因组内存在着大量转座序列（约45％）［2-3］，但由于进化过程中的累计突变造成其活性丧失，因此，有活性的转座子在哺乳动物中的应用一直受到限制。……