報(bào)告基因是一類使表達(dá)產(chǎn)物易于被檢測(cè)的基因，其作用原理是將報(bào)告基因的編碼序列及其表達(dá)調(diào)控序列與目的基因融合形成嵌合基因，在調(diào)控序列的作用下進(jìn)行表達(dá)，通過對(duì)報(bào)告基因表達(dá)產(chǎn)物的檢測(cè)來評(píng)價(jià)目的基因的表達(dá)狀況。

常見的報(bào)告基因包括螢光素酶（Luciferase）、氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶（CAT）、β-半乳糖苷酶（β-gal）、分泌性人胎盤堿性磷酸酶（SEAP）和綠色熒光蛋白（GFP）等。
 

螢光素酶（Luciferase）是一類在生物體內(nèi)能夠催化熒光素或脂肪醛氧化發(fā)光的酶，從自然界能夠發(fā)光的生物體內(nèi)分離獲得。由于特異性強(qiáng)、靈敏度高、內(nèi)源性低、檢測(cè)不受細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)的影響等優(yōu)點(diǎn)，螢光素酶被作為報(bào)告基因（標(biāo)記蛋白）而被廣泛應(yīng)用。
 

雙螢光素酶報(bào)告基因檢測(cè)系統(tǒng)在單螢光素酶報(bào)告基因的基礎(chǔ)上引入了“內(nèi)參對(duì)照”報(bào)告基因，這樣可以在最大程度上減小細(xì)胞數(shù)目、細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)和轉(zhuǎn)染效率等外在因素對(duì)于實(shí)驗(yàn)的影響，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為可信。

應(yīng)用

應(yīng)用1：順式作用原件研究

雞骨形態(tài)生成蛋白15（bone morphogenetic protein 15, BMP15）基因不同啟動(dòng)子截短體報(bào)告載體的雙螢光報(bào)告結(jié)果顯示，BMP15基因啟動(dòng)子-153-1 bp 為核心區(qū)域。

應(yīng)用2：細(xì)胞信號(hào)通路研究

圖2 檢測(cè)不同濃度的HLY78系列衍生物對(duì)Wnt信號(hào)通路報(bào)告基因TOPflash的螢光素酶活性影響
 

通過檢測(cè)不同濃度的HLY78系列衍生物對(duì)Wnt信號(hào)通路報(bào)告基因TOPflash的螢光素酶活性影響，篩選出HLY78和HLY119對(duì)Wnt信號(hào)通路有抑制作用。

應(yīng)用3：反式作用因子研究

圖3 在-562- -200位點(diǎn)是Runx1 發(fā)揮對(duì)Mrgprd 基因的轉(zhuǎn)錄激活的關(guān)鍵位點(diǎn)

圖4 Runx1 通過+70 ～ +143位點(diǎn)序列促進(jìn)Mrgprd基因轉(zhuǎn)錄
 

Runx1（轉(zhuǎn)錄因子）對(duì)Mrgprd基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制可能有多種，并非只是通過結(jié)合在Mrgprd基因上游的結(jié)合位點(diǎn)來直接調(diào)控其轉(zhuǎn)錄。

應(yīng)用4：miRNA靶點(diǎn)研究

圖5 miRNA靶點(diǎn)研究案例
 

miR-1269b過表達(dá)可明顯降低293T細(xì)胞中METTL3-WT的螢光素酶活性，但對(duì)METTL3-MUT的活性沒有顯著影響，表明miR-1269b可靶向METTL3 3’UTR，負(fù)調(diào)控GC細(xì)胞中METTL3的表達(dá)。

注：應(yīng)用數(shù)據(jù)均來自文獻(xiàn)

參考文獻(xiàn)

[1] 趙海衛(wèi), 韓佩君, 呂欣, 等. 螢光素酶報(bào)告基因在病毒學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 生物技術(shù)通訊, 2015, 26(1): 131-134.

[2] Nature chemical biology vol. 9,9 (2013): 579-85. doi:10.1038/nchembio.1309.

[3] 高廣亮, 李輝, 王啟貴. 雞肝臟基礎(chǔ)型脂肪酸結(jié)合蛋白基因啟動(dòng)子活性分析[C]// 中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)家禽學(xué)分會(huì)代表會(huì)議暨全國(guó)家禽學(xué)術(shù)討論會(huì). 2013.

[4] Kang, Jian , et al. "MicroRNA-1269b inhibits gastric cancer development through regulating methyltransferase-like 3 (METTL3)." Bioengineered 12.1(2021):1150-1160.

[5] 劉子敬, 曹誠(chéng). 轉(zhuǎn)錄因子Runx1對(duì)Mrgprd基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的分子機(jī)制研究[J]. 華南國(guó)防醫(yī)學(xué)雜志, 2020, 34(9):5.