日前，北京生命科學(xué)研究所杜立林實(shí)驗(yàn)室在國(guó)際著名學(xué)術(shù)雜志《核酸研究》（Nucleic Acid Research）在線發(fā)表了題為《A piggyBac transposon-based mutagenesis system for the fission yeast Schizosaccharomyces pombe》的文章，詳細(xì)描述了課題組構(gòu)建的可用于裂殖酵母的高效插入誘變工具。

    近十年，轉(zhuǎn)座子作為一種遺傳工程工具對(duì)脊椎動(dòng)物的的基因遺傳研究作出了重大貢獻(xiàn)。其中PB作為新DNA轉(zhuǎn)座子家族PiggyBac家族的代表，被科研人員作為一種高效的遺傳操作工具廣泛運(yùn)用于多種真核生物的研究中。PiggyBac（PB）轉(zhuǎn)座子它最初是在侵染昆蟲(chóng)細(xì)胞株的桿狀病毒內(nèi)首次分離得到的。在分類(lèi)上屬于真核生物的第二類(lèi)轉(zhuǎn)座子，是一個(gè)自主因子，長(zhǎng)2 476 bp，有短的末端反向重復(fù)序列（ITR）和一個(gè)開(kāi)放編碼框（ORF），ITR長(zhǎng)13bp，ORF長(zhǎng)2.1kb。PB轉(zhuǎn)座子可以在基因組中切出和轉(zhuǎn)座，切出和轉(zhuǎn)座總是發(fā)生在特征性的TTAA四核苷酸目標(biāo)位點(diǎn)序列，轉(zhuǎn)座頻率較高，而且PB轉(zhuǎn)座子受生物體種類(lèi)的限制性較少。

    在這項(xiàng)工作中，研究人員發(fā)現(xiàn)PB在裂殖酵母中具有轉(zhuǎn)座活性。PB轉(zhuǎn)座離開(kāi)后在原位置極少改變DNA序列，研究人員利用這一特點(diǎn)在裂殖酵母中開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于PB的誘變系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)中，PB的起始位置是在一個(gè)參與氨基酸合成的基因里，造成了細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)缺陷；PB的轉(zhuǎn)座會(huì)回復(fù)該基因的功能，這個(gè)特性方便了對(duì)于發(fā)生轉(zhuǎn)座的細(xì)胞的篩選。

    研究人員運(yùn)用高通量測(cè)序技術(shù)分析了大量的轉(zhuǎn)座子插入位置，發(fā)現(xiàn)在該系統(tǒng)中，PB轉(zhuǎn)座沒(méi)有明顯的染色體偏好性。利用此誘變系統(tǒng)，他們篩選到位于klp5, klp6和dam1的能夠增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)微管解聚藥物thiabendazole的抵抗性的PB插入突變。在另一個(gè)遺傳篩選中，研究人員發(fā)現(xiàn)在wee1基因中插入PB能夠抑制溫度敏感突變cdc25-22的致死表型。在這兩個(gè)篩選中，研究人員得到了所有預(yù)期的突變基因，體現(xiàn)了該P(yáng)B誘變系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值。

   本文的第一作者是北京生命科學(xué)研究所的研究生李俊，杜立林研究員是本文的通訊作者。此課題由科技部973和863項(xiàng)目以及北京市資助。