報(bào)告基因( reporter gene) 是一種編碼在內(nèi)源蛋白背景下易被檢測(cè)出來(lái)的蛋白質(zhì)或酶的基因。報(bào)告基因與目的基因或調(diào)控序列相連，通過(guò)間接或直接檢測(cè)報(bào)告基因編碼產(chǎn)物的信號(hào)，比如報(bào)告蛋白、mRNA、酶等，直觀反映細(xì)胞內(nèi)基因的轉(zhuǎn)錄活性或表達(dá)水平。一般報(bào)告基因的特點(diǎn)是無(wú)毒、無(wú)免疫原性、易于檢測(cè)、具有一定的特異性。報(bào)告基因編碼產(chǎn)物的半衰期是比較關(guān)注的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。編碼產(chǎn)物半衰期和報(bào)告基因的應(yīng)用領(lǐng)域息息相關(guān)。[1]

那么報(bào)告基因該如何選擇呢？在選擇報(bào)告基因時(shí)一般基于以下幾個(gè)原則，對(duì)宿主的影響，內(nèi)源性活性影響以及方法是否成熟等。目前報(bào)告基因大致分為四類[2][3]，不同的報(bào)告基因有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)（表1）。下面就幾種不同的報(bào)告基因做出舉例介紹。

表1.不同報(bào)告基因的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)

圖1.GFP報(bào)告基因。a展示的是GFP的蛋白結(jié)構(gòu)[1]。b展示經(jīng)過(guò)CMV-GFP改造過(guò)的腺病毒感染的VERO細(xì)胞鏡下圖.[3]

圖2.氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶報(bào)告基因。由于的放射性分子是氯霉素，X射線膠片上可見(jiàn)的分子是氯霉素及其所有乙?；问?/span>

1: promoter 1 construct; 2：promoter 2 construct;3：negative control; 4：positive control。

膜錨定受體或抗體，膜錨定受體或抗體，可以特異性地捕獲配體、抗原或半抗原，這些配體或半抗原可以通過(guò)放射性、磁性或熒光探針標(biāo)記進(jìn)行檢測(cè)。[2]例如，野生型的熒光素酶一般都是分泌到細(xì)胞區(qū)域，光信號(hào)都是從細(xì)胞培養(yǎng)基中獲得。膜錨定熒光素酶是表達(dá)于細(xì)胞膜上?？梢怨潭ㄓ^察基因表達(dá)信號(hào)的強(qiáng)弱。海熒光素酶（Cypridina luciferase，CLuc） 經(jīng)過(guò)改造可以錨定在細(xì)胞膜上，又被稱為細(xì)胞膜錨定的海熒光素（membrane-anchored Cypridina luciferase，maCLuc）酶圖4展示的是導(dǎo)入熒光素酶的C6 細(xì)胞(鼠膠質(zhì)瘤)被植入鼠大腿肩膀處。移植后7天進(jìn)行成像。

圖4.左圖為野生型熒光素酶，右圖為膜錨定熒光素酶。圖像是在給予CLuc特異性底物海熒光素后30 s進(jìn)行成像

綜上所述，多種報(bào)告基因和可選擇的標(biāo)記基因廣泛用于診斷工具。更簡(jiǎn)單，更快速和更靈敏的報(bào)告基因會(huì)繼續(xù)被開(kāi)發(fā)應(yīng)用于生命科學(xué)領(lǐng)域，翌圣生物作為生命科學(xué)領(lǐng)域工具提供者，將會(huì)陸續(xù)推出報(bào)告基因檢測(cè)系列產(chǎn)品，敬請(qǐng)期待。

參考文獻(xiàn)：

[1] Atar Mohammed et al.Reporter Gene Application in Diagnostic Assay:ReviewInternational Journal of Genetics 5(2): 39-47, 2015

[2] 劉荔楨,王燦,邵泓.報(bào)告基因法在生物技術(shù)藥物活性檢測(cè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)藥師,2021,24(07):349-352. DOI:10.19962/j.ki.issn1008-049X.2021.07.029.

[3] Soboleski, Mark R et al. “Green fluorescent protein is a quantitative reporter of gene expression in individual eukaryotic cells.” FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology vol. 19,3 (2005): 440-2. doi:10.1096/fj.04-3180fje

[4] Moroz, Maxim A et al. “Introducing a new reporter gene, membrane-anchored Cypridina luciferase, for multiplex bioluminescence imaging.” Molecular therapy oncolytics vol. 21 15-22. 17 Mar. 2021, doi:10.1016/j.omto.2021.03.004

[5] 牛安娜;蘇昕;張曉鵬;;報(bào)告基因法在生物技術(shù)藥物活性檢測(cè)中的應(yīng)用[J];生物技術(shù)通訊;2019年02期。