報告基因(reporter gene)是一種編碼可被檢測的蛋白質(zhì)或酶的基因，是一個其表達產(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)控序列控制下進行表達，從而利用它的表達產(chǎn)物來標定目的基因的表達調(diào)控，篩選得到轉(zhuǎn)化體。
作為報告基因，在遺傳選擇和篩選檢測方面必須具有以下幾個條件：
(1)已被和全序列已測定；
(2)表達產(chǎn)物在受體細胞中不存在，即無背景，在被轉(zhuǎn)染的細胞中無相似的內(nèi)源性表達產(chǎn)物；(
3)其表達產(chǎn)物能進行定量測定。
在植物基因工程研究領(lǐng)域，已使用的報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這兩個基因是致瘤土壤農(nóng)桿菌(Agrobacterium tumfaciens)的Ti質(zhì)粒特有的，對Ti質(zhì)粒進行改造，用相應(yīng)的致瘤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物體時，如果外源基因轉(zhuǎn)入植物體中，則這兩種報告基因在植物根莖葉中均能表達，不受發(fā)育調(diào)控，檢測時直接用轉(zhuǎn)化體提取液進行紙電泳，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)的酶可以對底物進行修飾(磷酸化、乙酰化等)，從而使這些抗生素失去對植物生長的抑制作用，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，也可以用轉(zhuǎn)化體提取液體，外用同位素標記，放射自顯影篩選轉(zhuǎn)化體。氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶基因測時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儀器進行檢測。具有檢測速度快、靈敏度比cat基因高30～1000倍、費用低、不需使用放射性同位素等優(yōu)點，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，組織化學檢測很穩(wěn)定，可用分光光譜 、熒光等進行檢測。
除此之外還有慶大霉素轉(zhuǎn)移酶基因等
在動物基因表達調(diào)控的研究中，已使用的報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并產(chǎn)生熒光，GFP Cdnad 開放閱讀框架長度約740bp，編碼238個氨基酸殘基，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)化和氧化形成一個發(fā)色基因，在長紫外波長或藍光照射下發(fā)出綠色熒光。轉(zhuǎn)染后的細胞可在熒光顯微鏡或流式細胞儀(FACS)中直接觀察基因的表達。
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。 |
