Транспозон piggyBac как инструмент для генетической инженерии

摘要

Транспозоны являются мобильными генетическими элементами, входящими в состав геномной ДНК многих организмов и состоящими из двух классов. В отличие от транспозонов первого класса ДНК-транспозоны, относящиеся к второму классу, не используют при своем переносе стадию синтеза РНК, а осуществляют его по механизму "вырезать-вставить" или же, в некоторых случаях, с помощью репликативной транспозиции. При интеграции ДНК-транспозона в новый сайт происходит дупликация последовательности-мишени по обе стороны от транспозона, а при его вырезании, как правило, остаются вставки или де-леции. ДНК-транспозон piggyBac, выделенный из клеток мотылька Trichoplusia ni, обладает рядом свойств, отличающих его от остальных мобильных элементов своего класса. Он является удобным инструментом для разработки генно-инженерных подходов благодаря уникальной способности не оставлять следа после вырезания из сайта интеграции, осуществлять эффективную транспозицию и переносить большие фрагменты ДНК. Сайтом интеграции данного транспозона служит нуклеотидная последовательность ТТАА, при этом встраивание чаще всего происходит в АТ-богатых участках ДНК. Способность piggyBac к независимому от клеточного аппарата переносу на новое место и к безошибочному восстановлению участка ДНК после вырезания кроется в механизме его транспозиции, который детально рассмотрен в данном обзоре. Транспозон piggyBac наряду с другими транспозонами и вирусами широко применяется для трансгенеза различных организмов; он используется также для проведения инсерционного мутагенеза и в генной терапии.