利用转座子系统诱变基因组

利用转座子系统诱变基因组的基本原理是首先将转座子整合入基因组并造成相应的基因突变体，再从中筛选出具有某种特异表型的细胞或个体，进一步通过反式 PCR 技术检测转座子的插入位点，从而研究被突变基因的功能。基因组中的蛋白编码序列只有 2% 左右，单纯的转座子插入有可能插入内含子而不引起表型变化，因此通常采用基因捕获技术 (gene trapping)，即在转座子载体的基础上加入启动子、报告基因、剪接供体 (splicerlonor，SD)、剪接受体 (spliceacceptor，SA) 和 polyA 加尾信号等元件，这样可显著提高基因突变体的筛选效率。通过高通批的基因捕获技术与各种转座子及报告基因的联合应用，可以构建全基因组范围的小鼠胚胎干细胞基因突变体文库，为大规模的基因功能研究提供良好的公共资源基础。

（二）piggyBac 转座子系统：虽然 SB 转座子系统可以用于小鼠基因组突变，但是仍然存在着转座效率低、转座插入位点集中于（约 40%) 供体附近位点以及转座子载体插入容量有限等缺点。我国复旦大学的科学家在改进转座子突变系统上做出了突出贡献。丁异等改造了一种存在于粉纹夜蛾的 piggyBae (PB) 转座子系统，并深入地研究了 PB 转座子系统在哺乳动物细胞和小鼠体内的转座效率。他们发现，PB 转座子系统可以作为一种小鼠体内的基因诱变工具。PB 转座系统的优势是多方面的。PB 转座子能在生殖细胞中高效转座，可用简单的交配策略快速而高效地产生大量可稳定传代的带有单个 PB 插入的动物品系，并可实现对没有建立胚胎干细胞系的动物的基因诱变。PB 转座后的插入广泛分布于基因组中，由于某些位置原因，尤其偏好基因内部，这样可以使 PB 插入有效地破坏内源基因功能，造成与传统基因剔除诱变产生类似的表型。此外，利用 PB 转座子的精确切离可实现对突变表型的回复，从而进一步确定表型和基因的对应关系。PB 转座子的负载容量大，可同时携带含有多个基因的大片段 DNA。PB 转座子可与基因捕获技术相结合，借助 lacZ 等报告基因显示内源基因的表达谱。