新的类似微型反向重复转座元件(MITE)的转座元件和转录活化元件制造技术

本发明专利技术提供新型胡萝卜来源的ＭＩＴＥ类似元件（转座元件）。进一步提供包括至少一个转座元件的转录活化元件，特别是上述ＭＩＴＥ类似元件。具体的，提供具有包括如ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：１所示核酸序列或其功能类似物的ＤＮＡ和／或包含如ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：２所示核酸序列或其功能类似物的转录活化元件。本发明专利技术的转录活化元件能够增加或活化被减少的通过转基因技术转入的外源基因的表达。因此，转基因活化元件对于转入到植物基因组的外源基因的稳定表达起作用，并用于稳定的产生遗传修饰的植物。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术相关于新型植物来源的转座元件，更具体的，相关于一个MITE(微型反向重复转座元件)类似序列。更具体的，本专利技术相关于分离自胡萝卜(Daucus cartota)的新型转座元件。本专利技术进一步相关于包含转座元件的新型转录活化元件。更具体的，当与本专利技术相关的转录元件被插入到一个基因中时，能够促进周围或其插入位点附近的基因的转录，或者抑制所述基因转录的被灭活。本专利技术更进一步相关于包含所述转录活化元件的转基因植物。转座元件被粗略的分为三类DNA型(转座子和插入序列)，RNA型(逆转座子)(Berg et al.(ed.)，Mobile DNA(1989))，和不属于上述两种的微型反向重复转座元件(MITE)(Wessler et al.，Curr.Opin.Genet.Dev.5914-821(1995))。对于其中的DNA型和RNA型转座元件，它们在基因组中的实际转座反应已经确定，而对于MITE，尽管它们与DNA型转座元件非常相似，但还没有报道作为它们在基因组中转座的证明。大多数MITE都是通过计算机检索，从正在进行的基因组计划所阐明的不同生物体基因组基因的核酸序列数据库中发现的。第一个发现是由Bureau et al.(Bureau et al.，Plant Cell41283-1294(1992))于1992年发现的Tourist家族。从此，在不同的植物和昆虫以及动物基因组中都发现不同的MITE。通常，MITE被定义为具有如下特征(1)在其5′-和3′-末端具有完全或者非完全反向倒转重复序列(这一点与DNA型转座元件相似)，(2)在反向重复序列的两个末端出现类似目标复制序列，一段包含两个或更多核苷酸的序列，类似于DNA型转座元件插入到基因组DNA中所形成的，以及(3)它们通常大小为小于2kb(Wessleret al.，Curr.Opin.Genet.Dev.5914-821(1995))。至于那些如同DNA型转座元件一样，在其末端反向重复序列之间具有编码转座酶的开放阅读框的MITE，已知只有在真菌和动物中发现的IS630-Tcl/Mariner家族(Kachroo et al.，Mol.Gen.Genet.245339-348(1994)；Smit et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.USA 931443-1448(1996))。但是，对于植物来源的MITE，还未发现有这种编码转座酶的开放阅读框。所以，关于植物MITE的转座机制和其作用还有很多点尚不清楚。附带的，在高等生物体的基因操纵中进行的基因转移试验多数为核基因组插入类型。这是因为在高等生物体中没有类似于原核生物中质粒的物质。对于这种插入到核基因组中的基因转移，可以使用物理方法包括基因枪，脂质体或电穿孔技术将偶联用于插入到高等生物体核基因组中的目的基因的载体转入，以及使用生物方法包括将如前所述的包含基因的载体转入到病毒或微生物体中，利用所述病毒或微生物体所具有的DNA转移/插入系统将基因转入到高等生物体的核基因组中。但是，这些物理和生物方法都存在问题，因为插入到高等生物体中的基因的表达活性在不同的个体中是不同的，因此并不稳定。在许多例子中，这是由位置效应所引起的基因沉默所造成的(Peach et al.，Plant Mol.Biol.1746-60(1991))。这种位置效应是在酵母以及其它许多真核生物中都能够发现的一种现象，而且已知在插入的基因本身的核苷酸序列没有变化，表达活性的变化主要依赖于所述基因在染色体上插入位点的变化，在某些例子中，基因的表达被完全灭活(基因沉默)(Molecular Biology of the Cell，3rd edition，434-435(1995))。假定造成基因沉默这种现象是由于所有在真核生物体中的基因都不是均一转录的，并且在核基因组中基因被转录的活性位点和基因沉默的隐藏位点是相互交织的。已经知到由于对于转录所必需的蛋白不能接触到基因，或者由于该位点基因组DNA的甲基化所造成的核小体结构变化或异染色质化，插入到隐藏位点的基因根本不能被转录，结果发生基因表达的灭活(基因沉默)(Ng et al.，Curr.Opin.Genet.Dev.，9158-163(1999)；Matzke et al.，Curr.Opin.Plant Biol.1142-148(1999))。进一步了解到，即使在同一生物体中，如同哺乳动物的X染色体可见一样，基因沉默还依赖于细胞分化的时期。而且，已知由当前尚未知的机制造成的基因沉默一旦发生，能够通过交配由其后代继承(Molecular Biology of the Cell，3rd edition，434-453(1995))。同时，在基因操作中，目的基因(外源基因)通过物理或生物方法(除了用于基因敲除的同源重组方法)被转入到高等生物体中，基因在细胞核基因组中的插入位点在不同细胞中是不同的而且几乎不可能人为控制。因此，外源基因转入到高等生物中以不确定的方式导致包含外源基因在活性位点的细胞或包含外源基因在隐藏位点的细胞的形成。在植物中，已知当外源基因被转入到隐藏位点，会受到隐藏位点的影响，导致外源基因的表达显著减小或者接近于零；而且也知道即使外源基因被插入到活性位点，外源基因的表达也会随着重复的细胞分裂造成的生长过程产生的基因沉默而变得不稳定并减小(Peach et al.，Plant Mol.Biol.1746-60(1991))。所假定的外源基因表达灭活的一个主要原因是染色体上核DNA结构。参与核DNA结构的一个元件为MAR(基质结合区)，也被称为SAR(脚手架结合区)序列。其被发现为一种将核基因组DNA锚定于核基质的序列。在动物中，已经表明在基因转移后，当包含MAR的鸡A元件被连接到外源基因上时，插入的基因的表达上升(Stief et al.，Nature 341；343-345(1989))。但是，后续的研究表明MAR对基因表达的增加有效，但是其单独使用并不能抵消位置效应(Bonifer et al.，Nculeic Acids Res.224202-4210(1994)；Poljak et al.，Nucleic Acids Res.224386-4394(1994))。在植物中，用转化株研究MAR的效应。但是，至今还未得到任何可重复的结果。现在认为单独用MAR不能抵消位置效应(MeshiShokubutsu no Genome Science(Genome Science ofPlants)，153-160(1996)，published by Shujunsha)。目前，遗传修饰的植物已经被用作遗传修饰的食品。但是，在发展基因食品中待解决的最重要的问题是上述的会导致外源基因表达灭活的基因沉默现象。为避免基因沉默现象，从大量其外源基因插入位点尽可能的少的发生基因沉默的植物个体中以及即使经过很多年的传代也不会发生基因沉默的植物个体中进行选择对于发展基因修饰的植物是必需的。对于这种选择，必须培养大量的植物个体并且要重复很多代，因此不但需要大量的人力和时间还需要大量的土地，也即会发生土壤面积问题。因此，找到另一种避免基因沉默的策略在植物的基因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型反向重复转座元件（ＭＩＴＥ）类似元件，其能够造成在基因组基因插入位点的靶序列：（Ａ）ｎＧ（Ａ）ｎ［ｎ为不小于１的整数］重复。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小关良宏，小柳美喜子，福田崇，香田隆俊，
申请(专利权)人：三荣源有限公司，小关良宏，
类型：发明
国别省市：JP[日本]