Reportergen
I molekylærbiologi er et reportergen et gen, som forskere typisk kobler til den regulatoriske DNA-sekvens (promotoren) af et andet gen af interesse for studiet af bakterier, cellekultur, dyr eller planter. Sådanne gener kaldes reportergener, fordi de egenskaber, de giver organismer, der udtrykker dem, let kan identificeres og måles. Reportergener bruges ofte til at få et indtryk af, i hvilke celler eller væv et givet gen er aktivt.
Almindelige reportergener
For at introducere et reportergen i en organisme placerer forskere reportergenet i forbindelse med hele eller dele af genet af interesse i den samme DNA-konstruktion, hvorefter konstruktionen bliver indsat i cellen eller organismen. For bakterier eller andre prokaryote celler i kultur sker overførslen normalt som del af et cirkulært DNA-molekyle kaldet et plasmid. Det er vigtigt at bruge et reportergen, der ikke er naturligt udtrykt i cellen eller organismen, der undersøges, da udtrykket af reportergenet bruges som en markør for vellykket udtryk af genet af interesse.[1]
Almindeligt anvendte reportergener, der inducerer egenskaber, som kan identificeres visuelt, involverer sædvanligvis fluorescerende og luminescerende proteiner. Eksempler inkluderer genet, der koder for vandmandsproteinet grønt fluorescerende protein (GFP), som får celler, der udtrykker det til at lyse grønt under blåt lys, enzymet luciferase, som katalyserer en reaktion med luciferin der producerer lys, og rødt fluorescerende protein, der udtrykkes fra genet dsRed.[2][3][4][5][6] β-glucoronidase-genet (GUS), luciferase og GFP er almindeligt anvendte reportergener i planter.[7][8]
Et almindeligt reportergen i bakterier er E. coli genet lacZ, som koder for proteinet β-galactosidase.[9] β-galactosidase er et enzym, der får kolonier af bakterier, der udtrykker genet, til at blive blå, når bakterierne dyrkes på et medium, der indeholder stoffet X-gal, der er en analog til substratet. Et eksempel på en markør, der kan bruges til selektion for celler, der har genet, og som også er en reporter i bakterier, er kloramfenikol acetyltransferase (CAT) genet, som giver resistens over for antibiotikaet kloramfenikol.[10]
| Gennavn | Genprodukt | Detektion | Ref. |
|---|---|---|---|
| lacZ | β-galactosidase | Enzymaktivitet | [9] |
| kat | Kloramfenikol acetyltransferase | Kloramfenikolacetylering | [10] |
| gfp | Grønt fluorescerende protein | Fluorescens | [2] |
| rfp | Rødt fluorescerende protein | Fluorescens | [11] |
| luc | Luciferase | Bioluminescens | [3] |
Referencer
- ^ Debnath, Mousumi; Prasad, Godavarthi B.K.S.; Bisen, Prakash S. (2010), Debnath, Mousumi; Prasad, Godavarthi B.K.S.; Bisen, Prakash S. (red.), "Reporter Gene", Molecular Diagnostics: Promises and Possibilities (engelsk), Springer Netherlands, s. 71-84, doi:10.1007/978-90-481-3261-4_5, ISBN 978-90-481-3261-4
- ^ a b Soboleski, Mark R.; Oaks, Jason; Halford, William P. (marts 2005). "Green fluorescent protein is a quantitative reporter of gene expression in individual eukaryotic cells". The FASEB Journal (engelsk). 19 (3): 440-442. doi:10.1096/fj.04-3180fje. ISSN 0892-6638. PMC 1242169. PMID 15640280.
- ^ a b Smale, S. T. (2010-05-01). "Luciferase Assay". Cold Spring Harbor Protocols. 2010 (5): pdb.prot5421. doi:10.1101/pdb.prot5421. ISSN 1559-6095. PMID 20439408.
- ^ Jach, Guido; Binot, Elke; Frings, Sabine; Luxa, Kerstin; Schell, Jeff (2001). "Use of red fluorescent protein from Discosoma sp. (dsRED) as a reporter for plant gene expression". The Plant Journal (engelsk). 28 (4): 483-491. doi:10.1046/j.1365-313X.2001.01153.x. ISSN 1365-313X. PMID 11737785.
- ^ Zhang, Qixiang; Walawage, Sriema L.; Tricoli, David M.; Dandekar, Abhaya M.; Leslie, Charles A. (maj 2015). "A red fluorescent protein (DsRED) from Discosoma sp. as a reporter for gene expression in walnut somatic embryos". Plant Cell Reports. 34 (5): 861-869. doi:10.1007/s00299-015-1749-1. ISSN 1432-203X. PMID 25627255. S2CID 9184712.
- ^ Mikkelsen, Lisbeth; Sarrocco, Sabrina; Lübeck, Mette; Jensen, Dan Funck (2003-06-01). "Expression of the red fluorescent protein DsRed-Express in filamentous ascomycete fungi". FEMS Microbiology Letters (engelsk). 223 (1): 135-139. doi:10.1016/S0378-1097(03)00355-0. ISSN 0378-1097. PMID 12799012.
- ^ Hull, Gillian A.; Devic, Martine (1995), Jones, Heddwyn (red.), "The β-Glucuronidase (gus) Reporter Gene System", Plant Gene Transfer and Expression Protocols, Methods in Molecular Biology (engelsk), Springer New York, vol. 49, s. 125-141, doi:10.1385/0-89603-321-x:125, ISBN 978-1-59259-536-5, PMID 8563799
- ^ Koo, J.; Kim, Y.; Kim, J.; Yeom, M.; Lee, I. C.; Nam, H. G. (2007). "A GUS/Luciferase Fusion Reporter for Plant Gene Trapping and for Assay of Promoter Activity with Luciferin-Dependent Control of the Reporter Protein Stability". Plant and Cell Physiology. 48 (8): 1121-1131. doi:10.1093/pcp/pcm081. PMID 17597079.
- ^ a b Smale, S. T. (2010-05-01). "-Galactosidase Assay". Cold Spring Harbor Protocols. 2010 (5): pdb.prot5423. doi:10.1101/pdb.prot5423. ISSN 1559-6095. PMID 20439410.
- ^ a b Smale, S. T. (2010-05-01). "Chloramphenicol Acetyltransferase Assay". Cold Spring Harbor Protocols. 2010 (5): pdb.prot5422. doi:10.1101/pdb.prot5422. ISSN 1559-6095. PMID 20439409.
- ^ Nordgren, I. K.; Tavassoli, A (2014). "A bidirectional fluorescent two-hybrid system for monitoring protein-protein interactions". Molecular BioSystems. 10 (3): 485-90. doi:10.1039/c3mb70438f. PMID 24382456.