肌肉特异性合成启动子文库构建及其高活性启动子元件组成与活性的关联性分析

本研究旨在构建肌肉特异性合成启动子库,筛选出活性较高的肌肉特异性启动子,分析高活性启动子序列中启动子元件与其活性的关系,为人工合成启动子提供一定理论依据。选取19个源于肌肉特异性元件、保守元件、病毒调控序列的元件,随机连接构建肌肉特异性合成启动子库。构建荧光素酶质粒pCMV-Luc和pSPs-Luc,将以上质粒转染至成肌细胞系C2C12,通过荧光素酶活性检测评估合成启动子活性;利用另外2种非肌肉源细胞系HeLa和3T3验证高活性启动子的肌肉特异性,分析活性高、肌肉特异性好且测序比对正确的启动子序列,探索元件组成与启动子活性之间的关系。本研究成功构建肌肉特异性启动子库,筛选出有效合成启动子质粒321个,其中SP-301启动子活性为CMV活性的5.63倍;活性较高的15个启动子具有肌肉特异性;分析高活性且测序正确的启动子,发现元件组成与启动子活性之间存在一定关系。肌肉特异性元件在启动子中占比偏高,但与启动子活性强弱相关性较小,是组织特异性的决定元件;病毒元件在强活性启动子中含量均不低于20%,可能是影响启动子活性的关键元件;保守元件含量与启动子活性之间具有显著的相关性,其含量与启动子活性成正比。本研究为合成组织特异性高效启动子提供了一定理论基础,为原位基因传递体系的构建和应用提供了新思路。