黄曲霉中pyrG筛选标记循环利用的方法
2021-04-08聂鑫怡王银春丁霞飞汪世华
聂鑫怡, 薛 杨, 王银春, 丁霞飞, 汪世华
(1.福建农林大学生命科学学院;2.福建省病原真菌与真菌毒素重点实验室,福建 福州 350002)
乳清酸核苷-5′-磷酸脱羧酶基因URA3/pyrG是一类常用的真菌遗传转化营养缺陷筛选标记,其编码产物是真菌尿嘧啶核苷酸合成过程中的关键酶,该基因突变或敲除会使乳清酸核苷-5′-磷酸脱羧酶失活或缺失,表现为尿嘧啶营养缺陷,只能通过外源添加尿嘧啶或尿嘧啶核苷(尿苷)才能在培养基上生长.URA3筛选标记最早在酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)转化中应用,后来应用范围扩大到其他酵母科真菌,如白念珠菌(Candidaalbicans)[1-4].由于尿嘧啶生物合成途径非常保守,在丝状真菌中也有相似的合成过程.黄曲霉(Aspergillusflavus)、烟曲霉(A.fumigatus)、构巢曲霉(A.nidulans)、黑曲霉(A.niger)、米曲霉(A.oryzae)和土曲霉(A.terreus)等真菌中的pyrG基因都与酿酒酵母URA3基因同源,在遗传转化中也得到了广泛应用[5-9].
除了URA3/pyrG筛选标记外,还有一些常见的筛选标记,如氮源和碳源营养缺陷标记基因、药物抗性标记基因等.在比较菌株性状时,携带不同的筛选标记会造成菌株间遗传背景的不同和性状的差异,从而影响研究结果的准确性.URA3/pyrG环出系统的出现解决了这一难题.该系统仅用URA3/pyrG一个筛选标记,配合5-氟乳清酸(5-FOA)的负筛选,使URA3/pyrG筛选标记插入真菌细胞的基因组-环出-再插入-再环出,如此循环,进行多次遗传操作[10-11].但URA3/pyrG环出系统也存在缺陷,如使用该系统前必须要在URA3/pyrG基因两端分别插入一段同向重复序列(direct repeat),该操作过程繁琐、耗时,且由于存在两段同向重复序……