杜氏盐藻核基质结合区的分离及其对转基因的表达调控作用

核基质结合区(matrixattachmentregions,MARs)又叫核骨架附着区(scaffoldattachmentregions,SARs)是染色质被限制酶消化后仍与核基质或核骨架结合的DNA序列。MAR长度由300bp至2,000bp不等,通常富含AT碱基对,常含有一些特征性基序(motifs),如A-box(AATAAAAA/CAA)、T-box(TTTTATTTTT)、酵母自主复制序列(autonomouslyreplicatingDNAsequence,ARS)、果蝇拓朴异构酶Ⅱ(TopoisomeraseⅡ)识别位点和能形成蛋白质识别位点的松散DNA(unwindingDNA)、弯曲DNA(curvedDNA)等。

MARs与核基质结合受AT区的位置及结构影响,其二级结构表现为狭窄的DNA小沟,易于弯曲和解链。MAR一般位于功能转录单位的侧翼,作为一种边界元件(boundaryelements),但也有一些MAR位于某些基因的内含子中。虽然MAR具有一些序列特征,但比较不同MAR的碱基序列,发现MAR在碱基组成上并不具保守性。近年来研究发现,将MAR构建表达载体能提高外源基因的表达水平,增强外源基因表达的稳定性,克服外源基因沉默等。

MAR还能使染色质形成环状结构,还可以作为DNA复制的起始点或调控基因的转录。但关于MAR的研究尚处于早期阶段,其分子调控机制目前仍不清楚。迄今已有一些MAR从酵母、动物、植物及人类中分离出来,并进行了其功能的相关研究,但目前所分离的MAR绝大多数来源于高等动植物,单细胞的真核生物研究的较少,真核藻类的MAR研究未见相关报道。

高等动植物存在器官组织分化问题,不同的分化组织细胞基因表达的方式及其种类不同,MAR序列也可能存在差别。因此以单细胞的真核生物研究MAR的调控机制更具有特点及优势。杜氏盐藻(Dunaliellasalina)是一种无细胞壁的单细胞绿藻,含有一个大的杯状叶绿体进行光合作用,具鞭毛,能游动,可在0.05～5MNaCl培养液中。

【关键词】：杜氏盐藻 核基质结合区 基因沉默 转化 报告基因