一种具有高效驱动活性的启动子制造技术

本发明专利技术涉及一种具有高效驱动活性的启动子。揭示一种来源于植物Histone3.3基因的多核苷酸，将其作为启动子元件，可指导目的基因高水平表达。本发明专利技术的启动子具有广泛的活性，能够指导目的基因高水平表达。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高效驱动活性的启动子
本专利技术属于生物技术和植物学领域；更具体地，本专利技术涉及一种具有高效驱动活性的启动子。
技术介绍
在植物基因工程中常用的启动子按其作用和功能分为三种:组成型启动子、诱导型启动子和组织特异型启动子。其中组成型启动子最为常用。组成型启动子分为内源组成型和异源组成型启动子两大类。植物基因工程中常用的内源启动子主要有水稻肌动蛋白(actin)基因和玉米泛素(ubiquitin)基因的启动子。异源组成型启动子有来自农杆菌的Nos和Ocs启动子以及来源于烟草花叶病毒基因的CaMV35S启动子。组成型启动子在所有组织中都有表达，具有持续性但不具有时空特异性。重复使用同一启动子驱动两个或两个以上的外源基因可能引起基因沉默或共抑制现象。然而关于CaMV35S启动子在转基因生物安全性角度存在潜在风险的问题报道比较多。已有文献报道认为CaMV35S启动子来源于烟草花叶病毒，一旦在转基因过程中整合到病毒隐性基因附近就有可能激活病毒的表达，或者CaMV35S启动子插入到编码毒素蛋白的基因上游，将增强毒素蛋白的表达，使得转基因植物的安全性面临巨大的挑战。真核生物的细胞核中与DNA结合的蛋白质包括组蛋白和非组蛋白类。组蛋白指细胞核中与DNA结合的碱性蛋白质的总称。组蛋白富含精氨酸和赖氨酸等碱性氨基酸，二者加起来约为所有氨基酸残基的1/4。它们分子量较小，大约10000~20000道尔顿。组蛋白主要有五种——Hl、H2A、H2B、H3、H4，它们具有不同的分子量和氨基酸组成。在五种组蛋白中，四种组蛋白(H2A、H2B、H3、H4)分子量较小(102~135个氨基酸残基)，Hl的分子量较大(约含220个氨基酸残基)，序列保守程度相对较低，但结构相似，Hl组蛋白其球形中心结构域在进化上保守，而 N端和C端两个“臂”的氨基酸变异较大，所以Hl在进化上不如核小体组蛋白那么保守，在构成核小体时Hl起连接作用，它赋予染色质以极性。除常规的组蛋白外，组蛋白还有各种不同的变体，尤其是在核心组蛋白H2A、H3和连接组蛋白Hl中。核心组蛋白H2B和H4变化相对较少。根据与对应的常规组蛋白氨基酸序列的不同，组蛋白变体可分为两类:一类是由氨基酸替换产生的变体，氨基酸总数不变，称为同型变体(Homomorphous variants),如植物常规组蛋白H3 (即H3.1)及其变体H3.3。它们之间只在四个位置氨基酸呈现不同，分别在第31位(H3.1中为甘氨酸，H3.3中为苏氨酸)、41位(H3.1中为苯丙氨酸，H3.3中为酪氨酸)、87位(H3.1中为半胱氨酸，H3.3中为组氨酸)和90位(H3.1中为甘氨酸，H3.3中为亮氨酸)。虽然H3.1和H3.3之间只有四个氨基酸的区别，但它们在染色质上的分布和功能有很大不同。H3.1主要在DNA复制过程中加载入染色质，而H3.3则可以不依赖于DNA复制而加载入间期染色质。H3.1主要与沉默的染色质有关，而H3.3主要与转录活跃的染色质有关。在植物包括拟南芥、水稻和玉米组蛋白H3.3的氨基酸序列分析结果中发现植物的组蛋白H3.3非常保守。因此，结合现有的植物工程技术，对高表达保守蛋白的启动子的功能研究是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高效驱动活性的启动子及其应用。在本专利技术的第一方面，提供分离的多核苷酸，所述的多核苷酸是:(I)SEQ ID NO:2所不的核苷酸序列的多核苷酸；(2) SEQ ID NO: 3所示的核苷酸序列的多核苷酸；(3) SEQ ID N0:4所不的核苷酸序列的多核苷酸；(4) SEQ ID NO: 34中(1-743)~1405位所示的核苷酸序列的多核苷酸；(5) SEQ ID NO: 35中(1-1076)~1369位所示的核苷酸序列的多核苷酸；(6) SEQ ID NO: 13所不的核苷酸序列的多核苷酸； (7) SEQ ID NO: 14所示的核苷酸序列的多核苷酸；(8) SEQ ID NO: 15所示的核苷酸序列的多核苷酸；(9) SEQ ID NO: 16所不的核苷酸序列的多核苷酸；(IO)SEQ ID NO: 17所示的核苷酸序列的多核苷酸；(11)核苷酸序列在严格条件下能够与(I)-(IO)任一限定的多核苷酸序列杂交且具有(I)-(IO)任一限定的多核苷酸功能的多核苷酸；或(12)核苷酸序列与(I)-(IO)任一限定的多核苷酸序列有80%以上(较佳地85%以上；更佳地90%以上；更佳地95%以上；更佳地99%以上)相同性且具有(I)-(IO)任一限定的多核苷酸功能的多核苷酸。在另一优选例中，⑷中，包括:SEQID NO:34 中第464-1405位(pHTR4_5 (942bp))所示的核苷酸序列的多核苷酸;SEQ ID NO: 34中第276-1405位(pHTR4_6 (1130bp))所示的核苷酸序列的多核苷酸；或SEQ ID N0:34所示的核苷酸序列的多核苷酸。在另一优选例中，(5)中，包括:SEQID NO:3 中第201-521 位(pHTR711_2 (521bp))所示的核苷酸序列的多核苷酸；SEQ ID NO:35中第624-1369位(pHTR711_4(746bp))所示的核苷酸序列的多核苷酸；SEQ ID NO: 35中第416-1369位(pHTR711_5 (954bp))所示的核苷酸序列的多核苷酸；SEQ ID NO: 35中第200-1369位(pHTR711_6 (1170bp))所示的核苷酸序列的多核苷酸；或SEQ ID N0:35所示的核苷酸序列的多核苷酸。在本专利技术的另一方面，提供所述的多核苷酸的用途，用于作为启动子元件。在一个优选例中，所述的启动子元件用于指导目的基因强表达。在另一优选例中，所述的目的基因是结构基因。在另一优选例中，所述的目的基因可编码具有特定功能的蛋白。在另一优选例中，所述的目的基因是外源基因。在本专利技术的另一方面，提供一种载体，所述的载体含有所述的多核苷酸，作为启动子元件。在一个优选例中，所述的载体还含有与所述的多核苷酸操作性连接的目的基因。在另一优选例中，所述的目的基因位于所述多核苷酸的下游。在另一优选例中，所述的目的基因位于所述多核苷酸的下游，且与所述多核苷酸的间隔小于1000bp ;优选的，小于500bp ;更优选的，小于200bp。在另一优选例中，所述的目的基因位于所述多核苷酸的下游，且与所述多核苷酸的间隔小于lOObp，更佳地小于50bp。在另一优选例中，所述的载体是真核表达载体。在另一优选例中，在所述多核苷酸的下游包含多克隆位点或至少一个酶切位点。在本专利技术的另一方面，提供一种遗传工程化的宿主细胞(较佳地，所述的宿主细胞不是动植物繁殖材料)，所述的细胞:含有所述的载体；或其基因组中整合有外源的所述的多核苷酸。本专利技术的其它方面由于本文的公开内容，对本领域的技术人员而言是显而易见的。【附图说明】图1、拟南芥基因HTRl和HTR4启动子驱动⑶S基因表达图。A:pCambial300-CaMV35S-GUS转化烟草，在愈伤组织中⑶S组织化学染色结果；B:pCambial300-pHTRl-GUS转化烟草，在愈伤组织中⑶S组织化学染色结果；C:pCam本文档来自技高网...

【技术保护点】
分离的多核苷酸，其特征在于，所述的多核苷酸是：(1)SEQ ID NO:2所示的核苷酸序列的多核苷酸；(2)SEQ ID NO:3所示的核苷酸序列的多核苷酸；(3)SEQ ID NO:4所示的核苷酸序列的多核苷酸；(4)SEQ ID NO:34中(1‑743)～1405位所示的核苷酸序列的多核苷酸；(5)SEQ ID NO:35中(1‑1076)～1369位所示的核苷酸序列的多核苷酸；(6)SEQ ID NO:13所示的核苷酸序列的多核苷酸；(7)SEQ ID NO:14所示的核苷酸序列的多核苷酸；(8)SEQ ID NO:15所示的核苷酸序列的多核苷酸；(9)SEQ ID NO:16所示的核苷酸序列的多核苷酸；(10)SEQ ID NO:17所示的核苷酸序列的多核苷酸；(11)核苷酸序列在严格条件下能够与(1)‑(10)任一限定的多核苷酸序列杂交且具有(1)‑(10)任一限定的多核苷酸功能的多核苷酸；或(12)核苷酸序列与(1)‑(10)任一限定的多核苷酸序列有80%以上相同性且具有(1)‑(10)任一限定的多核苷酸功能的多核苷酸。

【技术特征摘要】
2013.02.26 CN 201310060693.91.分离的多核苷酸，其特征在于，所述的多核苷酸是: (1)SEQID N0:2所示的核苷酸序列的多核苷酸； (2)SEQ ID N0:3所示的核苷酸序列的多核苷酸； (3)SEQ ID N0:4所示的核苷酸序列的多核苷酸； (4)SEQ ID NO: 34中(1-743)~1405位所示的核苷酸序列的多核苷酸； (5)SEQ ID NO: 35中(1-1076)~1369位所示的核苷酸序列的多核苷酸； (6)SEQ ID NO: 13所示的核苷酸序列的多核苷酸； (7)SEQ ID NO: 14所示的核苷酸序列的多核苷酸； (8)SEQ ID NO: 15所示的核苷酸序列的多核苷酸； (9)SEQ ID NO: 16所示的核苷酸序列的多核苷酸； (10)SEQID NO: 17所示的核苷酸序列的多核苷酸； (11)核苷酸序列在严格条件下能够与(I)-(IO)任一限定的多核苷酸序列杂交且具有(I)-(IO)任一限定的多核苷酸功能的多核苷酸；或 (12)核苷酸序列与(I)-(IO)任一限定的多核苷酸序列有80%以上相同性且具有(I)-(IO)任一限定的多核苷酸功能的多核苷酸。2.如权利要求1所述的多核苷酸，其特征在于，(4)中，包括: SEQ ID NO: 34中第464-1405位(pHTR4_5 (942bp))所示的核苷酸序列的多核苷酸； SEQ ID NO: 34中第276-1405位(pHTR4_6 (1130bp))所示的核苷酸序列的多核苷酸；或 SEQ ID NO:3...

【专利技术属性】
技术研发人员：方玉达，夏溪，
申请(专利权)人：中国科学院上海生命科学研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31