日前，北京生命科學(xué)研究所杜立林實驗室在國際著名學(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脊椎動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細(xì)胞株的桿狀病毒內(nèi)首次分離得到的。在分類上屬于真核生物的第二類轉(zhuǎn)座子，是一個自主因子，長2 476 bp，有短的末端反向重復(fù)序列（ITR）和一個開放編碼框（ORF），ITR長13bp，ORF長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)位點序列，轉(zhuǎn)座頻率較高，而且PB轉(zhuǎn)座子受生物體種類的限制性較少。

    在這項工作中，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)座離開后在原位置極少改變DNA序列，研究人員利用這一特點在裂殖酵母中開發(fā)了一個基于PB的誘變系統(tǒng)。在這一系統(tǒng)中，PB的起始位置是在一個參與氨基酸合成的基因里，造成了細(xì)胞的營養(yǎng)缺陷；PB的轉(zhuǎn)座會回復(fù)該基因的功能，這個特性方便了對于發(fā)生轉(zhuǎn)座的細(xì)胞的篩選。

    研究人員運用高通量測序技術(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的能夠增強細(xì)胞對微管解聚藥物thiabendazole的抵抗性的PB插入突變。在另一個遺傳篩選中，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PB誘變系統(tǒng)的實用價值。

   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項目以及北京市資助。