レポーター遺伝子

研究者は、レポーター遺伝子を使用して、目的の遺伝子がいつ、どこで発現するかを決定します。レポーター遺伝子は、既知の酵素活性を持つタンパク質や蛍光性のタンパク質など、追跡可能なタンパク質をコードします。

遺伝子発現は、DNA中の遺伝子のコード領域の上流または下流に位置するシス調節配列によって制御されます。

遺伝子発現のパターンとタイミングは、目的のシス制御配列の制御下でレポーター遺伝子と組換えDNAを作成し、それを細胞または生物に導入することによって決定できます。

この組換え遺伝子は異なる細胞型に導入され、目的の遺伝子とレポーター遺伝子の両方が発現することが許されます。

目的の遺伝子とレポーター遺伝子は同じシス制御配列を持っているため、同じ細胞で同時に発現します。したがって、レポーター遺伝子の発現を監視することにより、科学者は目的の遺伝子がどこで発現しているかを追跡できます。

よく知られているレポーター遺伝子の1つは、緑色蛍光タンパク質(GFP)と呼ばれるタンパク質をコードする遺伝子です。

GFPはクラゲ、Aequorea victoriaで発見されました。このタンパク質は紫外線の下で緑色の蛍光を発するため、研究者は細胞内でのその位置を追跡することができます。

例えば、C.エレガンスにおけるβ-チューブリンの発現を研究するために、β-チューブリン遺伝子のコード配列をgfp遺伝子に置き換えました。

gfp遺伝子の発現は、現在、β-チューブリン遺伝子のプロモーターの制御下にあります。

この組換えDNAをマイクロインジェクションを用いて線虫に導入し、β-チューブリンと同様に遺伝子を発現させた。

GFPの位置は、蛍光顕微鏡を用いてモニターした。GFP蛍光は触覚受容体ニューロンで示されたことから、β-チューブリンが発現している部位であると考えられます。