植物基因表达的启动子

GUS染液的配制 母液 20mM X-gluc in dimethyformamide 0.2mM Na2HPO4 0.2mM NaH2PO4 100mM EDTA 10mM 高铁氰化钾 1% Triton-X100 最终反应液(100ul) 0.2mM Na2HPO 430.5ul 0.2mM NaH2PO4 19.5ul 100mM EDTA 10ul 10mM高铁氰化钾 10ul 1% Triton-X100 10ul X-gluc 母液 5ul ddH2O 15ul
实验步骤
育苗:拟南芥 (IAA2::uidA )种子经表面消毒后接 种于无菌的B5琼脂培养基. 生长素处理:将拟南芥小苗转接至含有生长素 (0.1M IAA)的新鲜培养基中处理1天. GUS染色:染色0.5-1.5h,叶子部分需80%酒精 中脱色30min后观察. 镜检:观察GUS表达的组织特异性,IAA对GUS表达 的影响.
Figure 1. Analysis of IAA accumulation in wild-type and aux1 Arabidopsis root apices. (A) High resolution IAA quantitation in Arabidopsis wild-type () and aux1 () root segments. (B) DIC image of whole-mount GUS-stained wild-type IAA2::uidA root apex. (C) DIC image of whole-mount GUS-stained aux1 IAA2::uidA root apex. (D) Radial section of GUS-stained wild-type IAA2::uidA root apex. Scale bars, 50 m.

3.终止子(terminator)
常用大肠杆菌rRNA操纵子上的rrnT1T2 噬菌体上TΦ 4.衰减子(attenuator) 5.绝缘子(insulator) 6.反义子(antisense RNA)
第三节 外源基因表达系统
原核表达系统
真核表达系统
目前广泛应用的为原核系统特点
大肠杆菌、芽胞杆菌、链霉菌等
可直接表达具有完全生物功能的活性蛋白
哺乳动物表达载体 载体一般包含的元件 ①哺乳动物细胞中进行基因转录的元件
启动子、增强子、终止子、poly(A)信号、内含子剪切信号
②基因表达调控元件 ③细菌中进行复制和筛选的元件 ④筛选转化子的选择标记
常用筛选转化子的选择标记
哺乳动物常用表达载体
哺乳动物常用受体细胞
①单细胞、生长快、易控制 ②基因组结构简单 ③含质粒或噬菌体 ④生理代谢途经与基因表达调控比较清楚 ⑤不具备真核生物蛋白加工系统 ⑥内源蛋白酶会降解外源蛋白，表达产物不稳定
一.大肠杆菌表达系统 1.大肠杆菌表达载体 (1)复制子
高拷贝
低拷贝
pMB1、p15A、ColE1等
pSC101等
(2)启动子与终止子
主要存在于细胞质中，也存在于细胞周质
构成
主要为表达的外源蛋白，还有RNA聚合酶、核糖 核蛋白体等，此外还包括一些DNA、RNA、脂 多糖等非蛋白成分
包涵体的形成 ①折叠状态的蛋白聚集作用
高表达导致水难溶的折叠态蛋白分子间相互作
用而聚在一起
②非折叠态的蛋白聚集作用
在较高培养温度的细菌中，热稳定性差的蛋白 处于非折叠态，以二硫键等结合在一起
同于转录元，多编码框排列 同一编码框，多肽段排列
整合型外源蛋白

诱导型启动子在植物基因工程中的研究进展杨瑞娟1,2,白建荣2,李锐2,常利芳2（1.山西大学生物工程学院，山西太原030006；2.山西省农业科学院作物科学研究所，山西太原030031）摘要:诱导型启动子不仅能使目的基因的表达产物在特定时期积累，避免植物能量的不必要浪费，而且可以避免基因过表达对植物造成的毒害，以及因此造成的植物减产甚至死亡。

综述了高等植物诱导型启动子在植物基因工程中的最新研究进展，以期使人们更加深入地了解高等植物基因表达调控机制，为植物基因工程及作物改良研究提供具有应用价值的启动子元件。

关键词:诱导型启动子；植物基因工程；调控机制中图分类号:Q943.2文献标识码:A文章编号:1002-2481（2018）02-0292-07Research Progress of the Inducible Promoters in Plant Genetic EngineeringYANG Ruijuan 1，2，BAI Jianrong 2，LI Rui 2，CHANG Lifang 2（1.College of Bioengineering ，Shanxi University ，Taiyuan 030006，China ；2.Institute of Crop Sciences ，Shanxi Academy of Agricultural Sciences ，Taiyuan 030031，China ）Abstract ：Inducible promoters can not only make the expression products of target genes at a specific time,and avoid unnecessary waste of plant energy,but also prevent toxic effects caused by over expression of genes and crop yield decline or even death happening.In this paper,the latest research progress of inducible promoters in plant genetic engineering was reviewed to understand the regulation mechanism of gene expression in higher plants and apply inducible promoters in crop improvement with plant genetic engineering.Key words ：inducible promoters;plant genetic engineering;regulation mechanism收稿日期:2017-12-13基金项目:山西省农业科学院农业科技创新研究项目（ZDSYS1507）作者简介:杨瑞娟（1992-），女，山西临汾人，在读硕士，研究方向：作物分子育种。

启动子特征与结构启动子是一段提供RNA聚合酶识别和结合位点的DNA序列，位于基因上游。

启动子具有如下特征：①序列特异性。

在启动子的DNA序列中，通常含有几个保守的序列框，序列框中碱基的变化会导致转录启动活性的改变。

②方向性。

启动子是一种有方向性的顺式调控元件，有单向启动子和双向启动子两类。

③位置特性。

启动子一般位于所启动转录基因的上游或基因内的前端。

处于基因的下游或在基因的上游但离所要启动的基因太远的启动子，一般都不会起作用。

④种属特异性。

原核生物的不同种、属，真核生物的不同组织都具有不同类型的启动子。

但一般来说，亲缘关系越近的两种生物，其启动子通用的可能性越大。

（楼士林等，2002）1 植物启动子的保守元件转录起始位点高等植物基因的转录起始位点通常位于翻译起始密码子 (AUG) 上游-40～ -70bp处。

大多数情况下 (>90%) 转录起始位点周围为嘌呤残基。

AUG旁侧的保守序列为TAAACAATGGCT，旁侧序列及其与TATA盒的距离可能在光、不同发育阶段或微生物引起的感染中受不同因子的诱导和调节。

前导序列富含AT，长度在9～193 bp之间。

对水稻ZB8基因研究表明碱基的改变不影响转录的精确起始而是影响到转录的速率，同时-1及+1嘌呤与嘧啶的转换对于转录的精确起始是非常关键的 (Zhu et al, 1995)。

[3][4]TATA box与其他真核生物一样，植物启动子区域最具特征的就是TATA box序列，这是RNA聚合酶II 识别的位点，也是一些反式作用因子与DNA相互作用的位点之一。

TATA box与转录起始点之间的碱基长度是转录精确起始的必需因素，不同基因的TATA box共有序列并不完全相同，还有些基因缺乏TATA box或具有两个以上的TATA box。

植物启动子的TATA box多在转录起始点上游32±7bp处，其保守序列为5’ T37C42A38C47T96A97T90A94T53A95T63A71G41 3’。