5.11
Forscher verwenden Reportergene, um zu bestimmen, wann und wo ein Gen von Interesse exprimiert wird. Ein Reportergen kodiert für ein Protein, das verfolgt werden kann, z. B. ein Protein mit einer bekannten enzymatischen Aktivität oder ein Protein, das fluoreszierend ist.
Die Genexpression wird durch cis-regulatorische Sequenzen gesteuert, die sich stromaufwärts oder stromabwärts der kodierenden Region eines Gens in der DNA befinden.
Das Muster und der Zeitpunkt der Genexpression können bestimmt werden, indem rekombinante DNA mit einem Reportergen unter der Kontrolle einer cis-regulatorischen Sequenz von Interesse erzeugt und in Zellen oder einen Organismus eingeführt wird.
Dieses rekombinante Gen wird in verschiedene Zelltypen eingeführt, und sowohl das interessierende Gen als auch das Reportergen dürfen exprimieren.
Da das interessierende Gen und das Reportergen die gleiche cis-regulatorische Sequenz haben, werden sie in denselben Zellen und zur gleichen Zeit exprimiert. Durch die Überwachung der Expression des Reportergens kann ein Wissenschaftler also verfolgen, wo das interessierende Gen exprimiert wird.
Eines der bekannten Reportergene ist eines, das für ein Protein namens grün fluoreszierendes Protein - oder GFP - kodiert.
GFP wurde in der Qualle Aequorea victoria entdeckt. Das Protein erzeugt unter ultraviolettem Licht eine grüne Fluoreszenz, die es den Forschern ermöglicht, seine Position innerhalb einer Zelle zu verfolgen.
Um beispielsweise die Expression von β-Tubulin in C. elegans zu untersuchen, wurde die kodierende Sequenz des β-Tubulin-Gens durch das gfp-Gen ersetzt.
Die Expression des gfp-Gens steht nun unter der Kontrolle des Promotors für das β-Tubulin-Gen.
Diese rekombinante DNA wurde durch eine Mikroinjektion in den Wurm eingeführt, und das Gen wurde ähnlich wie β-Tubulin exprimiert.
Die Lokalisation der GFP wurde mittels Fluoreszenzmikroskopie überwacht. Da die GFP-Fluoreszenz in den Berührungsrezeptor-Neuronen gezeigt wurde, ist dies wahrscheinlich eine Stelle, an der β-Tubulin exprimiert wird.
Reporter-Gene sind eine Art von Protein-kodierenden Genen, die oft an ein Gen von Interesse angehängt werden. Einmal in eine Zielzelle eingebracht, pr…
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