[发明专利]基于非天然氨基酸的基因组重排调控系统和方法

权利要求书

1. 一种基于非天然氨基酸的基因组重排调控系统，其特征在于，所述系统包括：

用于非天然氨基酸编码的工具配对，该工具配对包括非天然氨酰-tRNA合成酶及其作用的tRNA，该tRNA的反密码子与Cre重组酶编码基因读码框中设定的终止密码子配对，在非天然氨基酸存在和工具配对的作用下，将该终止密码子翻译为非天然氨基酸；和

用于控制Cre重组酶表达的调控工具，该调控工具包括Cre重组酶编码基因，其读码框中包含至少一个设定的终止密码子，用作非天然氨基酸的插入位点，在该终止密码子读通时产生全长的功能性Cre重组酶，在该终止密码子不能读通时产生截短的失活Cre重组酶，所述功能性Cre重组酶能够作用于重组位点LoxP，进而引发基因组重排。

2.根据权利要求1所述的基因组重排调控系统，其特征在于，所述非天然氨基酸是O-甲基-L-酪氨酸，所述非天然氨酰-tRNA合成酶是甲氧基酪氨酰-tRNA合成酶。

3.根据权利要求1所述的基因组重排调控系统，其特征在于，所述终止密码子是所述Cre重组酶N端编码第14位亮氨酸的密码子替换为终止密码子TAG，所述tRNA是反密码子为CUA的tRNA。

4. 一种用于产生权利要求1至3任一项所述的基因组重排调控系统的重组表达载体，其特征在于，所述重组表达载体包括：

工具配对重组表达载体，其包括载体骨架和所述工具配对的编码元件；和

调控工具重组表达载体，其包括载体骨架和所述调控工具的编码元件。

5.根据权利要求4所述的重组表达载体，其特征在于，所述工具配对重组表达载体还包括表达亮氨酸的标记基因；所述调控工具重组表达载体还包括表达组氨酸的标记基因。

6.根据权利要求4所述的重组表达载体，其特征在于，所述重组表达载体还包括报告基因重组表达载体，其包括载体骨架和报告基因以及位于所述报告基因之前的首尾携带LoxP重组位点的终止子，当发生重排时，所述终止子被删除，报告基因正常表达。

7.根据权利要求6所述的重组表达载体，其特征在于，所述报告基因是GFP基因；

优选地，所述报告基因重组表达载体还包括表达尿嘧啶的标记基因。

8.一种基于非天然氨基酸的基因组重排调控方法，其特征在于，所述方法包括：

将权利要求4至7中任一项所述的重组表达载体转入包含LoxP重组位点的酵母中；使工具配对重组表达载体表达出工具配对，该工具配对包括非天然氨酰-tRNA合成酶及其作用的tRNA，该tRNA的反密码子与Cre重组酶编码基因读码框中设定的终止密码子配对；在非天然氨基酸的存在下，将Cre重组酶编码基因读码框中的终止密码子读通翻译为非天然氨基而产生全长的功能性Cre重组酶；在该功能性Cre重组酶作用下，LoxP重组位点发生基因组重排。

9.根据权利要求8所述的基因组重排调控方法，其特征在于，所述非天然氨基酸是O-甲基-L-酪氨酸，所述非天然氨酰-tRNA合成酶是甲氧基酪氨酰-tRNA合成酶，所述终止密码子是所述Cre重组酶N端编码第14位亮氨酸的密码子替换为终止密码子TAG，所述tRNA是反密码子为CUA的tRNA。

10.根据权利要求8或9所述的基因组重排调控方法，其特征在于，所述方法还包括：通过控制非天然氨基酸的浓度来调整重组效率，以调节合成型染色体重排调控的程度。