重組DNA與分子選殖
報告基因(reporter gene)
假設你想知道一個基因在活生物體內何時、何處開啟,或者你改造的DNA究竟有沒有進入細胞。麻煩在於大多數基因是隱形的——它們的產物不會做出任何你能看見的事。聰明的辦法是接上一個容易看見的「小報信者」基因,它的活動你能輕鬆檢測。這個小報信者就是報告基因。
報告基因編碼一種容易檢測和測量的產物——它產生可見的顏色、光或螢光。你把報告基因接到你所研究基因的控制序列(啟動子)上,或把它融合到一個感興趣的蛋白上。於是每當那個啟動子活躍,報告基因也隨之被製造,它的發光或顯色就「報告」了這份活動。著名的報告基因有:來自水母的GFP(綠色螢光蛋白),在藍光下發綠光,讓你在活細胞裡觀察基因的活動;lacZ,其酶把一種無色底物變藍(藍白篩選的依據);以及螢光素酶,那種發光的螢火蟲酶,能做極其靈敏的定量測量。
報告基因把基因隱形的運作變成了你能真切地看見和測量的東西。你可以精確追蹤胚胎中究竟哪些細胞開啟了某基因,量化某啟動子在不同條件下點火的強弱,確認轉染是否成功,或即時跟隨一個被標記的蛋白在活細胞內四處移動。2008年諾貝爾化學獎表彰了GFP的發現與發展,這一試劑透過讓從前看不見的東西發光而改變了細胞生物學。
把GFP融合到一個感興趣的蛋白上,並在細胞中表達。在藍光下,這個蛋白走到哪裡就在哪裡發綠光——於是你能在活細胞裡即時觀察你的蛋白是去往細胞核、細胞膜還是別處,而不必殺死細胞。
GFP讓一個本來看不見的蛋白在活細胞裡發綠光。
報告基因只有在標記不擾動它所觀察的對象時才如實報告——把一個笨重的報告蛋白融合到一個小蛋白上,可能擾亂該蛋白的折疊、定位或功能,所以對照很重要。
又稱
另見