[发明专利]一种组织特异性基因转录调控元件的构建方法

说明书

本发明公开了一种组织特异性基因转录调控元件的构建方法，包括以下步骤：步骤1、目标基因序列的筛选；步骤2、多物种直系同源基因启动子序列提取；步骤3、MEME和XXmotif识别DNA结合模体；步骤4、序列一致性核心序列截取；步骤5、序列DNA甲基化，染色质开放状态功能位点优化；步骤6、增强子和第一外显子拼接。本发明的组织特异性基因转录调控元件的构建方法设计合理，能较为精准的优化出组织特异性高效调控下游基因的最优调控启动子元件，有效提高目标基因的组织特异性表达效率。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体是一种组织特异性基因转录调控元件的构建方法。

背景技术

一个哺乳动物个体一般包含220多种细胞类型的共计有40万亿细胞，个体在不同的生长发育阶段，或者不同的组织细胞或者同类细胞在不同的生理状态基因表达水平差异很显著。生物体在同一套遗传基因组背景，使用不同的调控网络，通过激活和调控细胞特异性的基因簇来完成不同细胞身份的分化和细胞身份维持。基因工程利用组织特异性调控元件，在细胞特异性调控元件的驱动下，通过构建相应的表达载体，可以有效地将外源基因在具体组织细胞中准确定位并特异性表达，可以更有效的揭示基因的组织特异性表达机制和组织细胞身份的精准识别。

基因的表达调控体现在许多层面上，但最主要是转录水平的调控。基因表达水平一般是通过该基因转录的mRNA的多少来衡量的。因此，通过转录起始调控阶段基因转录调控元件是制作组织特异性调控元件基因表达载体最经济、最重要的层面。基因的启动子序列作为基因表达所必需的重要序列信号和基因转录水平上最重要的一种调控元件，其承载着基因表达最核心的调控信息，所以基因启动子是研究组织特异性基因表达差异的最主要目标。

DNA启动子区某些特定的调控序列元件诸如TATA-box、CAAT-box、CpG岛、核心起始元件等具有定位偏好的保守模体，调控位点染色质的疏松状态、转录基因区核小体占据状态、核心组蛋白的修饰、DNA甲基化状态都影响下游基因的转录表达水平。另外，实际的基因转录起始主要是依赖Protein-DNA的相互作用，在转录起始过程中启动子区域内的双链DNA序列应处于解链状态，需要形成一定的局部空间结构，并在多种转录因子的辅助之下才能被RNA聚合酶准确识别并与核心启动元件相结合。这就使得基因启动区比其它区域具有更开放的局部结构和更低的双链稳定性。

本发明提供一种整合多特征尺度信息的组织特异性基因转录调控元件的构建方法。其设计了精准高效的组织特异性转录调控元件，综合考虑到DNA序列信号、转录因子结合位点、染色质开放状态、DNA局域结构特征等等遗传信息传递的各个环节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组织特异性基因转录调控元件的构建方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种组织特异性基因转录调控元件的构建方法，包括以下步骤：

步骤1、目标基因序列的筛选；

步骤2、多物种直系同源基因启动子序列提取；

步骤3、MEME和XXmotif识别DNA结合模体；

步骤4、序列一致性核心序列截取；

步骤5、序列DNA甲基化，染色质开放状态功能位点优化；

步骤6、增强子和第一外显子拼接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的组织特异性基因转录调控元件的构建方法设计合理，能较为精准的优化出组织特异性高效调控下游基因的最优调控启动子元件，有效提高目标基因的组织特异性表达效率。

附图说明

图1为组织特异性基因转录调控元件的构建方法的流程图。