16.11: Гены репортера

Репортерные гены — это тип генов, кодирующих белки, которые часто помечены как ген, представляющий интерес. Оказавшись внутри клетки-мишени, репортерные гены обычно производят визуально идентифицируемые характеристики, такие как флуоресценция и люминесценция, когда экспрессируются вместе с интересующим геном. Таким образом, репортерные гены «сообщают» о наличии или отсутствии интересующих генов в организме, определяют паттерн экспрессии генов или отслеживают физическое расположение сегмента ДНК или белка в клетке.

Обычно используются репортерные гены – GFP (ген зеленого флуоресцентного белка), lacZ (ген β-галактозидазы), RFP (ген красного флуоресцентного белка) и Luc (ген люциферазы). Клетки, экспрессирующие GFP, светятся зеленым цветом при возбуждении длинами волн синего в ультрафиолетовом диапазоне, в то время как клетки, экспрессирующие RFP, светятся красным при возбуждении длинами волн 488 нм или 532 нм. Клетки, экспрессирующие ген Luc, продуцируют ферменты люциферазы, которые катализируют реакцию с люциферином для производства света. Ген lacZ является наиболее распространенным репортерным геном, используемым в E.coli. Он производит фермент β-галактозидазу, который заставляет бактерии казаться синими при выращивании в среде, содержащей субстрат X-gal.

Репортерные гены для изучения промоторной активности

Помимо использования репортерных генов для изучения экспрессии и локализации генов, они также могут помочь в изучении силы промоторов. Это делается путем помещения репортерного гена ниже промотора в плазмиду и последующего введения его в клетку млекопитающего. Экспрессия репортерного гена контролирует активность промотора. Если экспрессия репортерного гена высока, промотор считается сильным промотором; Он слабый, если экспрессия репортерного гена низкая.

Репортерный ген, помещенный после промотора в плазмиду, также помогает в измерении эффективности трансфекции. Рекомбинантная плазмида трансфицируется в клетку млекопитающего, и ее экспрессия показывает, что клетка успешно трансфицирована. Количество белка, продуцируемого рекомбинантной плазмидой, показывает эффективность ее трансфекции.