新基因功能验证技术及其在微藻基因克隆中的适用性分析.PDFVIP

第 卷 第 期 中 国 海 洋 大 学 学 报 ４４ 　 １０ 　 （ ）： ４４１０ ０７２ ０７９ ～ 　 年 月 ， ２０１４ １０ ＰＥＲＩＯＤＩＣＡＬＯＦＯＣＥＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＣＨＩＮＡ Ｏｃｔ． ２０１４ 综 述 　 新基因功能验证技术及其在微藻基因 克隆中的适用性分析 杨官品，林根妹 （中国海洋大学海洋生命学院，山东 青岛 ２６６００３） 摘 要： 微藻是指 群真核、单细胞、行光合作用的生物。微藻种类多，分布广泛，有关键生态学功能，也有水产、生物能 １ 　 　 源应用价值。与模式生物和经济动植物一样，新基因克隆是微藻生物学研究的主要内容。基因组注释、转录组分析和基因 分离等依据序列和结构同源性，是从已知到已知的过程；而新基因克隆需锁定序列和验证功能，其中，功能验证是基因克隆 的最重要内容。已有的基因功能验证方法有基因敲除、基因沉默、插入突变、基因组编辑等。多种微藻已有遗传转化技术， 有望直接采用模式生物和经济动植物的基因功能验证技术克隆新基因。本文归纳了已有新基因功能验证技术，并分析了 它们在微藻新基因克隆中的适用性，以促进微藻新基因克隆研究。 关键词： 微藻；全新基因；基因克隆；遗传转化 　 中图法分类号： 文献标志码： 文章编号： （ ） Ｑ７８５ Ａ １６７２５１７４２０１４１００７２０８ 　 　　　　　 　 　　　　　 　 ［］ ［］ １ ２ 第一代测序的强力推动 、第二代测序 的快速 知基因功能，而是用生物体系证明基因功能。 　　 ［］ ［］ ３ ４ 微藻是指真核、单细胞（少数是细胞集合）、有光合 普及、第三代测序 和蛋白质组学分析 的逐步兴起， 使人们能快速、低成本获得海量 、 和蛋白质 作用能力、能自由生活的一群生物，种类多，分布广，生 ＤＮＡ ＲＮＡ 序列，并基于这些序列解析众多生物学过程和现象的 物学特性复杂，研究基础薄弱。基于结构和序列相似 生理、遗传机制。但是，这些分子生物学研究的主流手 性（同源性）分离微藻基因、注释微藻基因组如火如荼， 段根植于“序列和结构相似性”，对基因功能的认知实 但从头克隆微藻基因案例仍十分罕见。细菌、真菌、果 际上是“从已知到已知”的过程。不论是基因组测序， 蝇、线虫、斑马鱼、小鼠、拟南芥、水稻等模式生物基因 还是转录组、蛋白组分析，依据相似性注释的基因只占 克隆成就斐然，相关研究方法和策略有望用于微藻基 一定比例且无法知晓这些基因的新功能；而在非模式 因克隆。本文归纳了已有的锁定基因序列、阐明基因 生物中，可注释基因比例经常更低。同样的情况还见 功能的方法，并分析了这些方法在微藻基因克隆中的 于基因克隆和表达分析。基因克隆经常