文档介绍:什么叫报告基因
报告基因
报告基因
定义
报告基因(reporter gene)是一种编 码可被检测的蛋白质或酶的基因,也就 是说,是一个其表达产物非常容易被鉴 定的基因。把它的编码序列和基因表达 调节序列相融合形成嵌合基因,或与其 它目的基因相融合,在调控序列控制下 进行表达,从而利用它的表达产物来标 定目的基因的表达调控,筛选得到转化 体。特征
作另报告基因,在遗传选择和筛选 检测方面必须具有以下几个条件:
已被克隆和全序列已测定;
表达产物在受体细胞中本不存 在,即无背景,在被转染的细胞中无相 似的内源性表达产物;
其表达产物能进行定量测定。
应用
在植物基因工程研究领域,已使用 的报告基因有以下几种:胭脂碱合成酶 基因(nos)、章鱼碱合成酶基因(ocs)、薪
霉素磷酸转移酶基因(nptll)、氯霉素乙 醍转孩臨墓因(cat)、戻大霉素转移補基 因、葡萄糖昔酶基因、荧光酶基因等。 nos、ocs这两个基因是致瘤土壤农甘菌 (Agrobacterium tumfaciens)的 Ti 质粒特 有的,对Ti质粒进行改造,用相应的致 瘤农杆菌转化植物体时,如果外源基因 转入植物体中,则这两种报告基因在植 物根茎叶中均能表达,不受发育调控, 检测时直接用转化体提取液进行纸电 泳,染色后在紫外光下观察荧光即可。 npt II > cat及朕大霉素转彩酶基因,均 为抗生素筛选基因,相关的酶可以对底 物进行修饰(磷酸化、乙酰化等),从而使 这些抗生素失去对植物生长的抑制作 用,使得含有这些抗性基因的转化体能 在含这些抗生素的筛选培养基上正常生 长,也可以用转化体提取液体,外用同 位素标拉,敲菇自显影帝选转花祐。目 前常用的一种报告基因是B・D•葡萄糖昔 酶基因,该酶催化底物形成葡萄糖 昔酸,它在植物体中几乎无背景,组织 化学检测很稳定,可用分光光谱、荧光 等建行楂浙。荧光腕塞il(luc)是1985年 从北美荧央虫和叩头虫cDNA文库中克
隆出来的,该酶在有ATP、Mg2+、02 和荧光素存在下发出荧光,这样就可用 转基因植物整株或部分直接用X・光片或 专门仪器进行检测。
在动物基因表达调控的研究中,报 告基因也被广泛应用。常用的有氯霉素 乙酰转移酶基因(cat)、B •半乳糖昔酶基 因(LacZ)、二氢叶酸还原酶基因、荧光酶 基因等。cat基因作为报告基因,检测时 可通过放射自显影观察。荧光酶基因作 为报告基因,具有
检测速度快、灵敏度比cat基因高
30〜1000 倍、
费用低、不需使用放射性
同位素等优点,得到了广泛的采用。
此外,在反式作用因子相互作用的 检测方我枣酵母双杂交体索中,可適过 报告基因的表达,研究蛋白质与蛋白质 之间的相互作用。双杂交体系是由报告 基因转录调控区、报告基因及一对可以 相互作用的杂合反式作用因子组成。近 年来从上述杂交体系中发展出的单一杂 交体系技术,也是根据报告基因表达量 的检测筛选出与己知顺式作用元件相结 合的未知因子的DNA,该项技术正广泛 应用于克隆细胞中含量微弱且用生化手
段难以纯化的反式作用因子。
gus基因
gus基因就是转B •葡糖醛酸酶基因 该基因产物为GUS蛋白质,相当稳 定而不易降解,并为一水解酵素,有简 易的测定方法;且可使用市售的基质 (substrate)在原位(in situ)显现出酵素 的活性,以肉眼即可检测其产物,非常 方便。
因组内,编码B •葡萄糖昔酸酶。B •葡萄 糖昔酸酶是一个水解酶,以B •葡萄糖昔 酸酯类物质为底物,其反应产物可用多 种方法检测出来。由于绝大多数植物没 有检测到葡萄糖昔酸酶的背景活性,因 此这个基因被广泛应用于基因调控的研 究中。根据地gus基因检测所用的底物 不同,可以选择三种检测方法:组织化 学法、空光光应法莉荧晃法(灵感应为 分光光度检测法最高),其中最为常用的 是组织化学法。
"畠织化学狂检测以5•漠4氯弓際 •葡萄糖昔酸酯(X・Gluc)作为反应底 物。将被检材料用含有底物的缓冲液浸 泡,若组织细胞发生了解gus基因的转
化,并表达出Gus,在适宜的条件下,该 酶就可将X-Gluc水解生成蓝色产物,这 是由其初始产物经氧化二聚作用于形成 的靛蓝染料,它使具Gus活性的部位或 位点呈现蓝色,用肉眼或在显微镜下可 看到,且在一定程度下根据染色深浅可 反映出Gus活性。因此利用该方法 可观 察到外源基因在特定器官、组织,甚至 单个细胞内的表达情况。
GUS作为报告基因的优缺点 釆用报告基因是gus基因,它具有 以下——些优点.
莉用二t简单的组织化学检测就 可以精褊価分崭gus融合塞曲商时空妾 达模式。
GUS蛋白