张浩淼, 王晓芳, 罗光华, 韩湘豫, 王秋霞, 韩召军, 吴 敏,*

(1. 南京农业大学植物保护学院, 南京 210095; 2. 江苏省农业科学院植物保护研究所, 南京210014)

在转基因研究中发挥重要作用的DNA转座子有果蝇Drosophila的P因子、Tc1/Mariner家族的Minos、hAT家族的Hermes、Mariner家族的Mos1和piggyBac转座子(PB)家族的IFP2。研究表明，果蝇P因子在天然宿主以外的生物中没有活性(O′Brochta and Atkinson,1996)；Tc1/Mariner家族转座子不仅转座频率较低(Drabeketal., 2003)，并且其携带外源基因的能力有限(Dingetal., 2005)；Hermes因子转化整合完整基因的精确度和可靠性有问题(Sarkaretal., 1997)。只有PB家族的IFP2因子，不但能够在生物染色体中精确地剪切和转座，能够携带较大的外源基因，而且具有广泛的适用范围。事实证明，PB转座系统不仅在半翅目、鞘翅目、鳞翅目、双翅目和膜翅目的几十种昆虫中实现了种系转化，而且在真涡虫、疟原虫、斑马鱼、大鼠、猪、人和小鼠等哺乳动物细胞体内也实现了高效转化(Handleretal., 1998; Horn and Wimmer, 2000; Loboetal., 2006; Carotietal., 2015)。由于PB转座系统的安全高效，该系统在细胞免疫疗法中显示出巨大的潜力，正在开发针对多种人类疾病的相关细胞，如人体诱导多功能干细胞(human induced pluripotent stem cells, hiPSCs)和人T细胞等的修饰(Kajietal., 2009; Nakazawaetal., 2009; Wangetal., 2018)；此外PB转座系统可以与靶向基因编辑技术CRISPR/Cas9结合，提高CRISPR/Cas9系统所敲入基因的持续表达能力(Chenetal., 2015; Chengetal., 2016)。综上所述，PB转座系统是一个非常具有应用潜力的转基因工具。

PB转座子最初是从粉纹夜蛾Trichoplusiani中分离得到的真核生物DNA转座子。经基因组序列分析和同源基因克隆发现，PB转座子广泛分布于真菌、植物、尾索动物、甲壳动物、昆虫、鱼类、两栖动物以及哺乳动物等生物的基因组中(Sarkaretal., 2003)。由于受宿主选择压的作用，PB转座子大部分已经发生了不同程度的变异，但仍有部分保留着完整结构与转座酶活性，甚至转座活性。……