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报告基因,都报告了啥?

作者:上海吉凯基因医学科技股份有限公司 2021-06-28T10:22 (访问量:12383)

在我们构建病毒载体时,往往会被告知别忘了带报告基因。这不免让大家产生了一个疑问:报告基因都报告了啥?今天这篇文章就来告诉大家报告基因都报告了啥。

报告基因种类很多,不同报告基因功能特性也有很大差异,在基因调控载体中常用的报告基因主要是荧光蛋白报告基因和荧光素酶报告基因。

荧光蛋白报告基因

荧光蛋白(fluorescent proteins,FP)是指一类能够发出荧光的蛋白的总称,最早是由下村修等人在1962年从水母中发现,后来不断在其它物种中发现并改造,目前荧光蛋白种类非常丰富。不同的荧光蛋白在不同波长的激发光条件下会发出不同颜色的荧光,并用荧光显微镜采集。因此当载体带有荧光蛋白报告基因时,转导到体外或体内细胞后表达荧光蛋白。这时荧光蛋白就会报告给我们以下信息:

01 载体的转导效率
通过统计荧光阳性细胞的比例,我们可以快速计算出实验中病毒对细胞的感染效率。比如在筛选稳转株时我们可以通过荧光判定剩余细胞是否都是阳性细胞。

(吉凯基因)


02 载体表达特异性
当我们使用特异性启动子在体内特定细胞中表达目的基因和荧光蛋白时,荧光蛋白与特定细胞Marker共标可以很好的指示出载体表达的特异性。

(Anqi Yin, et al., Translational Stroke Research, 2019)

03 目的蛋白在细胞内的分布情况
在过表达目的基因时若将荧光蛋白和目的蛋白融合表达,荧光蛋白就如同戴在目的蛋白头上的信号灯,指示出目的蛋白在细胞内的分布位置。

(吉凯基因)

荧光素酶报告基因

荧光素酶报告基因是指以荧光素(Luciferin)为底物来检测荧光素酶(Luciferase)活性的一种报告系统。荧光素酶可以催化荧光素氧化成氧化荧光素,在荧光素氧化的过程中,会发出生物荧光(Bioluminescence),而这种荧光信号可被小动物活体成像仪所采集,目前应用最广泛的荧光素酶是萤火虫荧光素酶(Firefly luciferase )。当载体带有荧光素酶报告基因后,转导到细胞或动物体内后表达荧光素酶,给予底物处理后即可在相应的仪器下检测到荧光。这时荧光素酶就会报告给我们以下信息:

01 活体内载体表达情况
因为荧光素酶催化底物发出的生物荧光穿透性强,可以在活体状态下非侵入时检测,所以可以在不同时间点给小鼠注射底物检测生物发光情况,从而可以实时检测载体在小鼠体内的表达情况。可以选择载体表达效果最佳时取材,更容易获得理想的实验结果。


(吉凯基因)

02 载体表达范围
在活体成像中,凡是检测到荧光素酶的生物荧光信号的部位即代表该部位有载体表达,比如在肿瘤研究中,荧光素酶报告基因可以实时监测肿瘤细胞在体内的增殖及转移情况。

(Wenbin Song, et al., Mol Oncol, 2018)

03 启动子转录因子结合位点
在寻找启动子的转录因子结合位点时,在不同长度的启动子序列后连接荧光素酶报告基因,根据荧光素酶表达情况确定转录因子的结合位点。

(Susan C. Campbell, et al.,BBRC, 2002)

04 miRNA靶基因
通过在荧光素酶报告基因后连接待定的miRNA靶基因结合位点序列,根据生物荧光信号强弱变化来确定miRNA的靶基因结合位点。

(Z Zhang, et al., Cell Death and Differentiation, 2013)

总之,在基于工具载体的基因调控中,报告基因就如同一双慧眼,让我们实现对载体转导及表达过程的可视化。目前吉凯基因已构建了包含不同报告基因的病毒和非病毒载体,满足您的不同需求,欢迎咨询吉凯基因客服与销售工程师,获取更多信息。
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