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教你辨析標(biāo)記基因和報(bào)告基因
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一、標(biāo)記基因和報(bào)告基因的概念 標(biāo)記基因(marker gene)，是一種已知功能或已知序列的基因，能夠起著特異性標(biāo)記的作用。標(biāo)記基因是選擇標(biāo)記基因的簡(jiǎn)稱，是指其編碼產(chǎn)物能夠使轉(zhuǎn)化的細(xì)胞、組織具有對(duì)抗生素等的抗性，或者使轉(zhuǎn)化細(xì)胞、組織具有代謝的優(yōu)越性。在培養(yǎng)基中加入抗生素等選擇試劑的條件下，非轉(zhuǎn)化的細(xì)胞死亡或生長(zhǎng)受到抑制，而轉(zhuǎn)化的細(xì)胞能夠繼續(xù)存活，從而將轉(zhuǎn)化的細(xì)胞、組織從大量的細(xì)胞或組織中篩選出來(lái)的一類基因。在基因工程意義上來(lái)說(shuō)，它是重組DNA載體的重要標(biāo)記，通常用來(lái)檢驗(yàn)轉(zhuǎn)化成功與否；在基因定位意義上來(lái)說(shuō)，它是對(duì)目的基因進(jìn)行標(biāo)志的工具，通常用來(lái)檢測(cè)目的基因在細(xì)胞中的定位。 報(bào)告基因(reporter gene)，是指其編碼產(chǎn)物能夠被快速地測(cè)定，常用來(lái)判斷外源基因是否已經(jīng)成功地導(dǎo)入受體細(xì)胞、組織或器官，并檢測(cè)其表達(dá)活性的一類特殊用途的基因，主要用于判斷目的基因是否成功導(dǎo)入到受體細(xì)胞，并在其中表達(dá)。故當(dāng)報(bào)告基因被用來(lái)區(qū)分轉(zhuǎn)化和非轉(zhuǎn)化細(xì)胞、組織、器官時(shí)，也可將其稱為標(biāo)記基因。報(bào)告基因不僅能作為標(biāo)記基因，此外，報(bào)告基因還能用于研究基因的表達(dá)調(diào)控，檢測(cè)啟動(dòng)子的活性，發(fā)現(xiàn)新的啟動(dòng)子，觀察報(bào)告基因和目的基因的融合蛋白在細(xì)胞內(nèi)的位置等。 二、標(biāo)記基因和報(bào)告基因的區(qū)別與聯(lián)系 二者的聯(lián)系在于：報(bào)告基因都可以看做是標(biāo)記基因。報(bào)告基因也有標(biāo)記的作用，標(biāo)記目的基因是否成功轉(zhuǎn)化的作用，但是它們又有著各自的特點(diǎn)。 標(biāo)記基因通常用來(lái)檢驗(yàn)重組DNA載體轉(zhuǎn)化成功與否，或者檢測(cè)目的基因在植物細(xì)胞或組織中的定位。常用的標(biāo)記基因是一些抗生素抗性基因，如卡那霉素抗性基因、潮霉素標(biāo)記基因等。 而作為報(bào)告基因，在遺傳選擇和篩選檢測(cè)方面必須具有以下幾個(gè)條件：1）已被克隆和全序列已測(cè)定；2）表達(dá)產(chǎn)物在受體細(xì)胞中不存在，即無(wú)背景，在被轉(zhuǎn)染的細(xì)胞中無(wú)相似的內(nèi)源性表達(dá)產(chǎn)物；3）表達(dá)產(chǎn)物唯一，對(duì)受體細(xì)胞無(wú)毒，并且能進(jìn)行定量測(cè)定。目前常用的報(bào)告基因有氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶基因(cat)、熒光素酶基因(luc)、β-葡萄糖苷酸酶基因(gus)、分泌型堿性磷酸酶基因(seap)、綠色熒光蛋白基因(gfp)等。 |
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