piggBac转座子在不同昆虫中剪切活性检测开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

转座子或转座元件（transposable element），是一种不依靠同源重组而能在基因组内移动(转座)的遗传学元件(dna序列)。按照转座机制及序列特征可分为两大类：以rna为中介，反转录成dna后进行转座的i型转座子即反转录转座子(retrotransposon或retroposon)和不以rna为中介，直接通过转座酶发生转座的ii型转座子(transposon)。转座子几乎存在于所有真核生物基因组中，是真核生物基因组的重要组成部分。转座子通过影响真核生物基因组的大小和结构，基因组的遗传多样性，在宿主的进化过程中发挥重要作用。同时,转座子的自我复制和在宿主基因组中的移动能力使其成为重要的遗传学研究工具。

目前，根据ii型转座子开发的转基因载体是转基因昆虫普遍采用的转化工具。这些ii型转座子包括有：果蝇的p 因子，tc1/mariner家族的minos，hat家族的hermes，mariner家族的mos1和piggybac家族的ifp2。虽然上述转座子载体都能够实现转基因的目标，但是果蝇p因子在天然宿主以外的生物中没有活性（obrochta and atkinson.,1996）； tc1/mariner 家族转座子的转座频率较低(drabek et al, 2003)，携带外源基因的能力也有限(ding et al, 2005)；hermes因子在转化埃及伊蚊时发现旁侧不相关序列也被整合进入昆虫基因组(sarkar et al, 1997)。只有piggybac 家族的ifp2因子，不但能够在生物染色体中精确地剪切和转座，而且具有广泛的适用范围，在双翅目，鳞翅目，鞘翅目，同翅目和膜翅目五个目的几十种昆虫以及真涡虫，疟原虫，人和小鼠的哺乳动物细胞体内实现了高效地转化(handler., 2002; robinson, 2004; allen, 2004; shinmyo, 2004; lobo et al., 2006; wilson et al., 2007; morales et al., 2007)。例如，丁昇等（2005）利用piggybac转座子建立了高效小鼠基因插入突变及筛选技术，在不到一年内培育了数百个小鼠突变体，使得在小鼠等哺乳动物中高效、大规模研究基因功能成为可能。因此，piggybac转座子成为目前最具有开发前景的载体之一(xu et al，2006)。

piggybac转座子属于真核生物的ii型转座子，在宿主基因组dna中特异性插入4 碱基5′-ttaa-3′位点，并在靶标位点两侧形成ttaa重复（target site duplication），由于其特有的转座酶和ttaa靶标位点序列，被归入一个新的转座子家族---piggybac家族。研究表明，piggybac转座子广泛地分布于真菌、植物、昆虫、甲壳动物、尾索动物、两栖动物、鱼类以及哺乳动物等生物的基因组中。

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：

明确3个新型pb转座子在不同昆虫中的转座活性。

研究内容：

3. 研究的方法与方案

研究方法：

1. 昆虫胚胎的收集:

将适龄的雌雄蛾放入产卵箱，定时收集昆虫胚胎。

4. 研究创新点

本项目课题的研究是建立在前期获得了必要的研究材料基础之上开展的，并试图明确新型PB因子在不同昆虫中的转座活性。研究成果具有重要的科学价值和实践意义。

5. 研究计划与进展

2013.8-2013.11

分别在甜菜夜蛾、棉铃虫、大螟、玉米螟和斜纹夜蛾胚胎中检测3个新型pb转座子的转座活性。

2013.11 -2014.3