ヨモギU6プロモーターのクローニングおよび転写活性解析

PU Yuting ,  

CHENG Bohan ,  

WANG Mengyue ,  

ZOU Jun ,  

GAO Ranran ,  

WU Lan ,  

YIN Qinggang ,  

XIANG Li ,  

SHI Yuhua ,  

摘要

目的:U6プロモーターは双子葉植物におけるクラスター状に規則的間隔で存在する短いパリンドロームリピート配列を有し、CRISPR/Cas9遺伝子編集システムにおいてガイドRNA(sgRNA)の発現を駆動する重要な要素です。種内の内因性U6プロモーターは通常より高い転写活性を持ち、遺伝子編集効率を大幅に向上させます。本研究は、ヨモギ内の内因性U6プロモーターを同定し、そのCRISPR/Cas9遺伝子編集システムの最適化を目的としており、ヨモギの分子育種に重要な意義を持ちます。方法:シロイヌナズナの高度に保存されたU6核小RNA(snRNA)配列を基に、ヨモギの全ゲノムから内因性U6プロモーター配列をスクリーニングし、候補U6プロモーターが駆動するホタルルシフェラーゼ(LUC)遺伝子の組換えベクターを構築し、バージニアタバコに一過性導入を行い、生体イメージングおよび二重ルシフェラーゼレポーターシステムにより各プロモーターの転写活性を比較評価しました。結果:ヨモギの内因性U6プロモーター8種をクローン化に成功しました。配列解析により、これらのプロモーターは転写活性に影響を与える保存されたシス作用エレメントであるUSEおよびTATAボックスを含むことが判明しました。二重ルシフェラーゼ活性測定の結果、AaU6-3、AaU6-1およびAaU6-5の転写活性はシロイヌナズナのAtU6-26より有意に高く、AaU6-3が最も高活性を示しました。結論:本研究は転写活性の高いヨモギ内因性U6プロモーター3種を同定し、高効率のヨモギ遺伝子編集システム構築に重要な機能性エレメントを提供し、ヨモギの精密分子育種および高品質な種質資源の革新に貢献します。

关键词

ヨモギ; U6プロモーター; 転写活性

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