報(bào)告基因(reporter gene)是一種編碼可被檢測(cè)的蛋白質(zhì)或酶的基因，是一個(gè)其表達(dá)產(chǎn)物非常容易被鑒定的基因。把它的編碼序列和基因表達(dá)調(diào)節(jié)序列相融合形成嵌合基因，或與其它目的基因相融合，在調(diào)控序列控制下進(jìn)行表達(dá)，從而利用它的表達(dá)產(chǎn)物來標(biāo)定目的基因的表達(dá)調(diào)控，篩選得到轉(zhuǎn)化體。
作為報(bào)告基因，在遺傳選擇和篩選檢測(cè)方面必須具有以下幾個(gè)條件：
(1)已被和全序列已測(cè)定；
(2)表達(dá)產(chǎn)物在受體細(xì)胞中不存在，即無背景，在被轉(zhuǎn)染的細(xì)胞中無相似的內(nèi)源性表達(dá)產(chǎn)物；(
3)其表達(dá)產(chǎn)物能進(jìn)行定量測(cè)定。
在植物基因工程研究領(lǐng)域，已使用的報(bào)告基因主要有以下幾種：
胭脂堿合成酶基因(nos)、章魚堿合成酶基因(ocs)
nos、ocs這兩個(gè)基因是致瘤土壤農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumfaciens)的Ti質(zhì)粒特有的，對(duì)Ti質(zhì)粒進(jìn)行改造，用相應(yīng)的致瘤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物體時(shí)，如果外源基因轉(zhuǎn)入植物體中，則這兩種報(bào)告基因在植物根莖葉中均能表達(dá)，不受發(fā)育調(diào)控，檢測(cè)時(shí)直接用轉(zhuǎn)化體提取液進(jìn)行紙電泳，染色后在紫外光下觀察熒光即可。
新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶基因(nptⅡ)、氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶基因(cat)
nptⅡ、cat及慶大霉素轉(zhuǎn)移酶基因，均為抗生素篩選基因，相關(guān)的酶可以對(duì)底物進(jìn)行修飾(磷酸化、乙酰化等)，從而使這些抗生素失去對(duì)植物生長(zhǎng)的抑制作用，使得含有這些抗性基因的轉(zhuǎn)化體能在含這些抗生素的篩選培養(yǎng)基上正常生長(zhǎng)，也可以用轉(zhuǎn)化體提取液體，外用同位素標(biāo)記，放射自顯影篩選轉(zhuǎn)化體。氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶基因測(cè)時(shí)可通過放射自顯影觀察。
熒光素酶基因（luciferase Gene）
1985年從北美熒火蟲和叩頭蟲cDNA 文庫(kù)中出來的，該酶在有ATP、Mg2＋、O2和熒光素存在下發(fā)出熒光，這樣就可用植物整株或部分直接用X-光片或?qū)ｉT儀器進(jìn)行檢測(cè)。具有檢測(cè)速度快、靈敏度比cat基因高30～1000倍、費(fèi)用低、不需使用放射性同位素等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的采用。
β-D-葡萄糖苷酶基因
該酶催化底物形成β-D-葡萄糖苷酸，它在植物體中幾乎無背景，組織化學(xué)檢測(cè)很穩(wěn)定，可用分光光譜 、熒光等進(jìn)行檢測(cè)。
除此之外還有慶大霉素轉(zhuǎn)移酶基因等
在動(dòng)物基因表達(dá)調(diào)控的研究中，已使用的報(bào)告基因主要有以下幾種：
綠色熒光蛋白（gfp）基因等。
綠色熒光蛋白來源于海洋生物水母，其基因可在異源組織中表達(dá)并產(chǎn)生熒光，GFP Cdnad 開放閱讀框架長(zhǎng)度約740bp，編碼238個(gè)氨基酸殘基，其肽鏈內(nèi)部第65-67位絲氨酸－脫氫酪氨酸－甘氨酸通過自身環(huán)化和氧化形成一個(gè)發(fā)色基因，在長(zhǎng)紫外波長(zhǎng)或藍(lán)光照射下發(fā)出綠色熒光。轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞可在熒光顯微鏡或流式細(xì)胞儀(FACS)中直接觀察基因的表達(dá)。
此外還有β-半乳糖苷酶基因、二氫葉酸還原酶基因、氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶基因(cat)等。 |
