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核酸分解的第一步是水解核苷酸之間的磷酸二酯鍵，在高等動(dòng)植物中都有作用于磷酸二酯鍵的核酸酶。不同來(lái)源的核酸酶，其專一性、作用方式都有所不同。有些核酸酶只能作用于RNA，稱為核糖核酸酶（RNase)，有些核酸酶只能作用于DNA，稱為脫氧核糖核酸酶（DNase)，有些核酸酶專一性較低，既能作用于RNA也能作用于DNA，因此統(tǒng)稱為核酸酶 (nuclease)。
植物中DNase參與衰老、發(fā)育過(guò)程中的程序性死亡（P⑶）、超敏反應(yīng)等，很多與DNA 的修復(fù)相關(guān)。在植物PCD過(guò)程中有DNA的損傷和降解，已經(jīng)陸續(xù)檢測(cè)到和克隆出了該過(guò)程有關(guān)的DNase。在西紅柿的葉衰老過(guò)程中檢測(cè)到了兩個(gè)nuclease。百日草中克隆到ZEW， 認(rèn)為ZEm是直接參與管狀分子PCD的DNase。在小麥的糊粉層細(xì)胞凋亡中發(fā)現(xiàn)了定位在核內(nèi)的GA誘導(dǎo)的nuclease。從擬南芥中克隆到DNaseBFNl，可能和葉的衰老過(guò)程有關(guān)。DNase 可以根據(jù)依賴離子的不同分類，也可以根據(jù)對(duì)底物的偏好分類。
擬南芥的CAN基因在2000年被克隆，已證明CAN有依賴鈣離子的DNase活性，但是缺乏深入的功能分析。CAN與葡萄球菌細(xì)胞外核酸酶類似，有一個(gè)SNc結(jié)構(gòu)域，它的酶活性可被鋅離子抑制，在細(xì)菌中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多與葡萄球菌細(xì)胞外核酸酶同源的基因，例如， Shigella flexneri中pSa質(zhì)粒上的nuc基因，大腸桿菌中RP4質(zhì)粒上的parB基因。高等植物中第一個(gè)與葡萄球菌同源的DNase基因在紫堇屬（Corydalis sempervirens)中發(fā)現(xiàn)，植物中其他同源的基因陸續(xù)被克隆，現(xiàn)已經(jīng)從煙草、楊樹(shù)、水稻等多種植物中找到該類基因。
雖然已克隆到很多DNase，但它們?cè)谥参颬⑶過(guò)程中所起的作用，所處的地位尚不明確，與動(dòng)物相比，植物PCD過(guò)程的研究仍然處于起步階段。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種核酸酶及其編碼基因。
本發(fā)明所提供的核酸酶，名稱為CsCaN，來(lái)源于黃瓜，是如下（a)或（b)的蛋白質(zhì)：
(a)由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)；
(b)將序列3的氨基酸序列經(jīng)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加且具有核酸酶活性的由序列3衍生的蛋白質(zhì)。
序列表中的序列3由334個(gè)氨基酸殘基組成，自序列3的氨基末端第220-330位氨基酸殘基是保守的SNc結(jié)構(gòu)域。
所述一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基的取代和/或缺失和/或添加是指在序列3的SNc結(jié)構(gòu)域外進(jìn)行取代和/或缺失和/或添加。
為了使（a)中的CsCaN便于純化，可在由序列表中序列3所示的氨基酸序列組成的蛋白質(zhì)的氨基末端或羧基末端連接上如表1所示的標(biāo)簽。
表1標(biāo)簽的序列
因?yàn)辄S瓜雌花雄蕊在特定的時(shí)期開(kāi)始出現(xiàn)花藥特異的DNA損傷，并且檢測(cè)到該過(guò)程中有DNase活性物質(zhì)存在，推測(cè)可能DNase導(dǎo)致DNA的損傷的發(fā)生，從而引起雄蕊原基的滯育，產(chǎn)生單性花，那么這個(gè)導(dǎo)致DNA損傷的DNase基因就是一個(gè)關(guān)鍵的執(zhí)行分子，很值得研究。在黃瓜雌花雄蕊的發(fā)育過(guò)程中，一定有很多基因參與這個(gè)發(fā)育調(diào)控的過(guò)程，所以通過(guò)克隆發(fā)育調(diào)控的基因，解析這一過(guò)程。
通過(guò)抑制消減雜交找到差異表達(dá)的基因，得到一系列基因，然后再篩選符合預(yù)期的基因，找到DNase的EST，EST序列如序列表中的序列1所示。
根據(jù)EST序列設(shè)計(jì)引物如下：
3，RACE 引物
Nucleases' racel 5，GCTGAGGCTTGGAAGACGGAGAA 3，
Nucleases' race2 5’ CAGACGCTGCCAGTTGATGCC 3’
Nucleases' race3 5，AAGACAATCACGGATGCTGGTTACA 3，
5，Race 引物
Nuclease 5， race3 3， AACCGACTCCGAACCTTCTGCCTC 5，
Nuclease 5， race2 3， CTGCGACGGTCAACTACGGTTTCG 5，
Nuclease 5’ racel 3’ TCGTGTAGTGTGGGCTCTCTCAGGAG 5’
反轉(zhuǎn)錄引物 Nuclease 5，raceRT 3，TTACTCCTCCAAGAA 5，
利用帶oligo dT的反轉(zhuǎn)錄引物反轉(zhuǎn)錄合成第一鏈cDNA，用通用引物和上面的三個(gè)PCR引物順序進(jìn)行嵌套PCR，對(duì)最終得到的產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序，得到全長(zhǎng)的CsCaNcDNA序列。 PCR流程見(jiàn)CL0NTHCH公司SMART-RACE試劑盒。
用Trizol (invitrogen)提取中農(nóng)五號(hào)（中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉研究所）黃瓜花的總RNA，用superscriptll(invitrogene)反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄獲得到cDNA。根據(jù)全長(zhǎng)的CsCaN cDNA序列，設(shè)計(jì)引物Pl和P2。以反轉(zhuǎn)錄得到的cDNA為模板，用引物Pl和P2進(jìn)行PCR擴(kuò)增。引物Pl和P2的序列如下：
Pl :5，-ct-gaaggatttc-ATGGGAAACGCACTCAGGT-3，， P2 ： 5，-ca-gtcgac-TTATTTCCCCTCACGCTTTC-3，。
對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行0.8%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)，得到分子量約為Ikb的條帶，與預(yù)期結(jié)果相符。用瓊脂糖凝膠回收試劑盒（TIANGEN)回收該片段。將該回收片段與PGEM-T Easy (Promega)連接，參照 Cohen 等的方法（Proc Natl Acad Sci，69 :2110)，將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5 α感受態(tài)細(xì)胞，根據(jù)pGEM-T Easy載體上的氨卞青霉素抗性標(biāo)記篩選陽(yáng)性克隆，得到含有回收片段的重組質(zhì)粒。以該重組質(zhì)粒載體上的T7和SP6啟動(dòng)子序列為引物對(duì)其進(jìn)行核苷酸序列測(cè)定，測(cè)序結(jié)果表明擴(kuò)增到的CsCaN基因由1005個(gè)脫氧核糖核苷酸組成，其開(kāi)放閱讀框（ORF)為序列表中序列2的自5'末端第1至1005位脫氧核糖核苷酸，編碼氨基酸序列是序列表中序列3的蛋白質(zhì)。將含有序列表中序列2的自5'末端第1-1005 位脫氧核糖核苷酸的CsCaN基因的重組載體命名為pTE-CsCaN。
利用軟件分析CsCaN的等電點(diǎn)和分子量，結(jié)果表明pi = 9. 55 ；Mw = 37454. 75。自序列3的氨基末端第220位-330位為SNc結(jié)構(gòu)域。然后根據(jù)⑶S序列，設(shè)計(jì)基因兩端的序列進(jìn)行PCR得到基因組DNA序列（序列表中序列4)。該序列含有9個(gè)外顯子，8個(gè)內(nèi)含子。