雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)【知識(shí)講解】
來(lái)源/作者:普拉特澤-生物醫(yī)學(xué)整體課題外包平臺(tái)
雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)(Dual-Luciferase Reporter Assay System)是一種在生物學(xué)研究中廣泛應(yīng)用的技術(shù),也是近些年生物學(xué)研究的熱門研究工具之一。普拉特澤生物實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)承接雙熒光素酶實(shí)驗(yàn)上百例;可外包更多分子檢測(cè)實(shí)驗(yàn)讓我們從系統(tǒng)原理、組成、主要應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)流程、優(yōu)勢(shì)及局限性等方面進(jìn)行介紹一下吧~
基本原理
熒光素酶反應(yīng):熒光素酶是一類能夠催化熒光素發(fā)生氧化反應(yīng)并發(fā)出熒光的酶。在雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)中,常用的是螢火蟲(chóng)熒光素酶(Firefly Luciferase)和海腎熒光素酶(Renilla Luciferase)。螢火蟲(chóng)熒光素酶可以催化熒光素在 ATP、鎂離子等存在的條件下與氧氣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生黃綠色熒光;海腎熒光素酶則催化腔腸素與氧氣反應(yīng),產(chǎn)生藍(lán)色熒光。
報(bào)告基因的應(yīng)用:將感興趣的基因的調(diào)控元件(如啟動(dòng)子、增強(qiáng)子等)與熒光素酶基因構(gòu)建成報(bào)告基因載體。當(dāng)這些調(diào)控元件受到細(xì)胞內(nèi)各種因素的影響時(shí),會(huì)調(diào)控?zé)晒馑孛富虻谋磉_(dá),進(jìn)而通過(guò)檢測(cè)熒光素酶的活性來(lái)反映調(diào)控元件的活性以及相關(guān)基因的表達(dá)情況。在雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)中,通常會(huì)同時(shí)使用兩種熒光素酶,一種作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告基因,另一種作為內(nèi)參報(bào)告基因,用于校正實(shí)驗(yàn)誤差。
系統(tǒng)組成
檢測(cè)試劑
報(bào)告基因載體
基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控研究:可以用于確定特定基因的啟動(dòng)子區(qū)域中是否存在特定轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點(diǎn),以及這些轉(zhuǎn)錄因子對(duì)基因轉(zhuǎn)錄的激活或抑制作用。
miRNA 功能研究:通過(guò)將 miRNA 的靶基因的 3'UTR 區(qū)域克隆到熒光素酶基因的下游,構(gòu)建報(bào)告基因載體。若 miRNA 能夠與靶基因的 3'UTR 結(jié)合,會(huì)導(dǎo)致熒光素酶基因的表達(dá)受到抑制,熒光信號(hào)減弱,從而驗(yàn)證 miRNA 與靶基因的相互作用。
藥物研發(fā):在藥物研發(fā)過(guò)程中,可用于篩選能夠調(diào)節(jié)特定基因表達(dá)的藥物分子。也可以評(píng)估藥物對(duì)細(xì)胞信號(hào)通路的影響,為藥物的作用機(jī)制研究提供依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)流程
細(xì)胞轉(zhuǎn)染:將構(gòu)建好的螢火蟲(chóng)熒光素酶報(bào)告基因載體和海腎熒光素酶內(nèi)參載體共轉(zhuǎn)染到目標(biāo)細(xì)胞中??梢允褂弥|(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑、電穿孔等方法將載體導(dǎo)入細(xì)胞。
優(yōu)勢(shì)
熒光素酶活性檢測(cè):使用特定的檢測(cè)試劑分別檢測(cè)螢火蟲(chóng)熒光素酶和海腎熒光素酶的活性。通常是先加入螢火蟲(chóng)熒光素酶檢測(cè)試劑,在酶標(biāo)儀上檢測(cè)熒光信號(hào),然后再加入海腎熒光素酶檢測(cè)試劑,檢測(cè)海腎熒光素酶的熒光信號(hào)。
數(shù)據(jù)分析:將螢火蟲(chóng)熒光素酶的活性數(shù)據(jù)除以海腎熒光素酶的活性數(shù)據(jù),得到相對(duì)熒光素酶活性。通過(guò)比較不同實(shí)驗(yàn)組之間的相對(duì)熒光素酶活性,分析實(shí)驗(yàn)因素對(duì)報(bào)告基因表達(dá)的影響。
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