Кіріспе
Молекулалық биология әдісі GUS репортер жүйесі (GUS: β глюкуронидаза) - өсімдік молекулалық биологиясы мен микробиологиясында аса пайдалы репортерлік ген жүйесі. Қолданылатын субстратқа байланысты GUS репортерлік гендік тестілеудің бірнеше түрі бар. GUS бояу термині олардың ең көп таралған гистохимиялық әдісін білдіреді.
The GUS reporter system (GUS: β glucuronidase) is a reporter gene system, particularly useful in plant molecular biology and microbiology. Several kinds of GUS reporter gene assay are available, depending on the substrate used. The term GUS staining refers to the most common of these, a histochemical technique.
Мақсаты
Бұл әдістің мақсаты - геннің транскрипциясын ынталандырушының белсенділігін (осы ынталандырушының реттеуші бақылауындағы репортерлік ген деп аталатын экспрессия тұрғысынан) сандық түрде, белсенділікті өлшеуді қамтитын немесе сапалық (жұмысқа қарсы) әртүрлі жасушалар, ұлпалар немесе органдардағы белсенділігін визуализациялау арқылы талдау. Бұл әдіс Escherichia coli uidA генін пайдаланады, ол β глюкуронидаза ферментін кодтайды; бұл фермент, белгілі бір түссiз немесе флуоресцентті емес субстраттармен инкубацияланған кезде, оларды тұрақты түсті немесе флуоресцентті өнімдерге айналдыра алады. GUS-тің түстелуі геннің белсенді түрде экспрессияланған жерін көрсетеді. Осылайша, күшті промотор белсенділігі көбірек бояуды, ал әлсіз промотор белсенділігі аз бояуды тудырады. uidA генін қызығушылық тудыратын генге біріктіруге болады, бұл геннің бірігуін тудырады. UidA генінің енгізілуі GUS- тің пайда болуына әкеледі, оны әр түрлі глюкуронидтерді субстрат ретінде қолдану арқылы анықтауға болады. Бұл процесс X гальды бета-галактозидазамен гидролиздеуге ұқсас
Тарих
Жүйені бастапқыда Ричард Энтони Джефферсон өзінің Ph. Д. Боулдердегі Колорадо университетінде. Ол 1985 - 1987 жылдары Кембридждегі өсімдіктер селекциялық институтында жұмыс істеген кезінде өсімдіктерде қолдану үшін техниканы бейімдеген. Алайда, GUS кейбір ауыр металл иондары, мысалы Cu2+ және Zn2+ ингибициялауына бейім. Сонымен қатар, сынақты түсіндіруді diX indigo-ның жасушадағы қозғалысы шектейді. ДиХ индиго липидтермен байланысып, фермент белсенділігі орнынан алысқа таралуы мүмкін, бұл цитозолды локализацияның жетіспеушілігін және субстратқа енудің бұзылуын көрсетеді. Бұл GUS ақуыз локализациясының дұрыс емес түсіндіруіне әкелуі мүмкін. Ұяшықтық локализацияның жоқтығына қарамастан, GUS ядролық локализациясы жақсы байқалады. GUS-ті сынап, бояудың таралуын болдырмау үшін калий феррицианидімен бірге қолдануға болады.
Басқа да хабарлау жүйелері
GUS жүйесі промотор белсенділігін талдау үшін қолда бар жалғыз гендік репортер жүйесі емес. Басқа бәсекелестік жүйелер, мысалы, люцифераза, GFP, бета-галактозидаза, хлорамфеникол ацетилтрансферазасы (CAT), сілтілік фосфатазаға негізделген. Бір немесе басқа жүйені қолдану негізінен зерттеуді жүргізетін зертханалар қолданатын суретке түсіру және микроскопиялық технологияларға және қызығушылық тудыратын организмге байланысты.
Басқа қолданыстар
GUS сынағы, сондай-ақ басқа репортерлік ген жүйелері классикалық промоторлық белсенділік сынағынан басқа зерттеулер үшін де қолданылуы мүмкін. Репортерлік жүйелер ген жеткізу жүйелерінің тиімділігін, ген өнімінің жасушалық локализациясын, ақуыз ақуыз немесе ақуыздық ДНК өзара әрекеттесуін анықтау, аударма бастау сигналдарының тиімділігін және молекулалық клонингтің сәттілігін анықтау үшін пайдаланылды.