pSiM24:简化植物基因工程

玛丽·吉林

玛丽齿轮

以前的博客注意到,植物是地球上生命的重要基础。选择性育种方法塑造了我们种植和食用的植物,基因工程将继续改善植物营养、产量和抗虫性。许多植物基因工程都是围绕着根癌农杆菌农杆菌属携带一个“肿瘤诱导”质粒或Ti质粒,它可以将遗传物质转移到宿主植物基因组中。科学家们一直致力于优化这个系统,研究转基因Ti质粒在植物感染期间的稳定性,以及质粒在准备期间的产量大肠杆菌. Addgene储存器Indu Maiti创造了一个新的和通用的二元钛载体,可用于植物中的瞬时和稳定基因表达。这种更小、易于定制的载体功能在多种物种中,包括烟草和拟南芥

改善农杆菌属二元向量

为在计算机中使用而设计的向量农杆菌属被称为二元载体,因为它们必须在两个物种中复制:农杆菌属大肠杆菌.像在其他系统中使用的质粒一样,二元载体被克隆并准备进去大肠杆菌.然而,它们也需要能够复制农杆菌属确保在与目标植物种共培养期间保持这些特性。因此,二进制向量包含两个复制的起源,每人一张大肠杆菌农杆菌属,以及一个可选标记。左右T-DNA边界指定了将转移到植物的DNA区域,类似于病毒载体的末端重复。单个质粒中包含大量信息,因此大多数第一代二元载体都相当大(>10 kb)。由于转化效率与大小成反比,许多植物科学家希望转移大基因,因此具有较大克隆能力的较小二元载体将非常有用:输入188完整比分直播pSIM24!

GUS基因在烟草植株中的表达为了构建更好的二进制向量,Sahoo et al。从他们实验室常用的13 kb pKM24KH载体开始。为了减小载体大小,他们将T-DNA边界缩短为每个25个碱基。通过切换大肠杆菌起源的复制密码子优化农杆菌属ORI,他们在这两种细菌中都获得了更高的DNA产量和转化效率。他们还用一个组成性的、健壮的M24启动子替换了调控感兴趣基因的启动子。最初从紫茉莉花叶病毒中分离出来,组成性活性M24启动子已通过重复增强子结构域进行修饰,并在烟草研究中进行了表征,拟南芥,还有玉米。对于β-葡萄糖醛酸酶(GUS)和GFP报告者,以及多个瞬时和转基因系统,Sahoo等人表明,M24启动子的基因表达远远高于常用的35S启动子的基因表达。转基因烟草和转基因烟草也能有效地遗传转基因拟南芥.最后,Sahoo等人证明了这种新的载体,pSiM24,也可与生物方法一起使用,使其适用于不敏感的工程植物农杆菌属传染

pSiM24的大小约为7kb,分别比市面上可买到的pCAMBIA和pKYLX载体小2和6kb,非常适合大规模基因转移。M24启动子提供组成性的高水平基因表达,并在多种植物物种中发挥功能。卡那霉素抗生素抗性基因由较弱的组成性Nos启动子控制,可用于选择转化农杆菌属和受感染的植物。

pSiM24的更多机会

虽然pSiM24的这些特性适用于许多应用,但由于其模块化结构,质粒也可以定制。M24启动子两侧有两个多克隆位点(MCS),可以根据需要将其移除和替换。总的来说,三个MCS区域允许插入多个调控元件,进一步定制基因表达。Sahoo等人用长度高达4kb的基因测试了该系统,并通过Western blotting证实了成功的蛋白质表达。鉴于其多功能性和可定制性,pSiM24不仅可用于植物工程和生物技术应用,还可用于启动子和基因表达的基础研究。


参考文献

Sahoo, Dipak Kumar, Nrisingha Dey和Indu Bhushan Maiti。pSiM24是一种新型多功能基因表达载体,可用于植物中外源基因的瞬时检测和稳定表达。《公共科学图书馆•综合》9.6(2014):E988。Pubmed PMID:24897541Pubmed Central PMCID:4045853

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