Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Молекулалық биологиядағы техника
Technique in molecular biology
Молекулалық биологияда репортерлік ген (көбінесе жай ғана репортер) – бактериялар, жасуша өрмелегі, жануарлар немесе өсімдіктерде зерттеушілердің қызығушылық тудыратын басқа геннің реттеуші тізбегіне қосатын ген. Мұндай гендер репортерлер деп аталады, себебі оларды өркендетуші организмдерге қасиет ететін ерекшеліктерді оңай анықтауға және өлшеуге болады, немесе олар іріктеу белгілері болып табылады. Репортерлік гендер көбінесе белгілі бір геннің жасуша немесе организм популяциясымен сіңірілуі немесе экспрессиялануы туралы көрсеткіш ретінде қолданылады.
In molecular biology, a reporter gene (often simply reporter) is a gene that researchers attach to a regulatory sequence of another gene of interest in bacteria, cell culture, animals or plants. Such genes are called reporters because the characteristics they confer on organisms expressing them are easily identified and measured, or because they are selectable markers. Reporter genes are often used as an indication of whether a certain gene has been taken up by or expressed in the cell or organism population.
Трансформация және трансфекция сынақтары
Трансфекция мен трансформацияның көптеген әдістері – организмдегі шетелдік немесе өзгертілген генді экспрессиялаудың екі тәсілі – бұл техникаларға ұшыраған популяцияның шағын пайызында ғана тиімді болады. Сондықтан, сәтті генді сіңіру оқиғаларын анықтауға арналған әдіс қажет. Осы мақсатта қолданылатын репортерлік гендер әдетте өздерінің промоторларымен (ген транскрипциясын бастайтын ДНҚ аймақтары) экспрессияланады, бұл қызығушылық тудыратын геннің промоторынан тәуелсіз. Репортерлік ген конститутивті түрде (яғни, «әрқашан қосулы») немесе β-галактозида жүйесінде изопропил β D 1 тиогалактопиранозид (IPTG) сияқты сыртқы факторлардың әсерінен индукциялануы мүмкін. Репортерлік гендерді белсендіру үшін оларды конститутивті түрде экспрессиялауға болады, онда олар гендік қосылыс құру үшін қызығушылық тудыратын генге тікелей қосылады. Бұл әдіс цис-әрекеттесетін элементтерді пайдаланудың мысалы болып табылады, онда екі ген бірдей промотор элементтерінің бақылауында болады және бірдей икемді РНК молекуласына транскрипцияланады. Содан кейін мРНК ақуызға аударылады. Екі ақуыздың да белсенді конформацияға дұрыс бүктелуі және біріктірілгеннен кейін де өздерінің субстраттарымен өзара әрекеттесуі маңызды. ДНҚ құрылымын құрастырғанда, репортерлік ген мен геннің өнімі бір-біріне минималды түрде кедергі келтіретіндей, икемді полипептидтік байланыстырушы аймақты кодтайтын ДНҚ сегменті әдетте қосылады. Репортерлік гендер өсу кезінде индукция арқылы да экспрессиялана алады. Мұндай жағдайларда, репортерлік генді экспрессиялау үшін транскрипция факторлары сияқты транс-әрекеттесетін элементтер қолданылады. Репортерлік гендік талдау жоғары өнімділік скринингінде (ЖТС) дәрі-дәрмектерді іздеу және химиялық биология үшін ақуыз нысаналарының кіші молекулалы ингибиторларын және активаторларын, сондай-ақ олардың жолдарын анықтау үшін кеңінен қолданылады. Репортерлік ферменттердің өзі (мысалы, шамыран люциферазасы) кіші молекулалардың тікелей нысанасы болуы мүмкін және ЖТС деректерін түсіндіруге кедеріл келтіруі мүмкін болғандықтан, артефактілерді жоюға бағытталған жаңа «коинциденциялық» репортерлік жүйелер әзірленді.
Many methods of transfection and transformation – two ways of expressing a foreign or modified gene in an organism – are effective in only a small percentage of a population subjected to the techniques. Thus, a method for identifying those few successful gene uptake events is necessary. Reporter genes used in this way are normally expressed under their own promoter (DNA regions that initiates gene transcription) independent from that of the introduced gene of interest; the reporter gene can be expressed constitutively (that is, it is "always on") or inducibly with an external intervention such as the introduction of Isopropyl β D 1 thiogalactopyranoside (IPTG) in the β galactosidase system. To activate reporter genes, they can be expressed constitutively, where they are directly attached to the gene of interest to create a gene fusion. This method is an example of using cis acting elements where the two genes are under the same promoter elements and are transcribed into a single messenger RNA molecule. The mRNA is then translated into protein. It is important that both proteins be able to properly fold into their active conformations and interact with their substrates despite being fused. In building the DNA construct, a segment of DNA coding for a flexible polypeptide linker region is usually included so that the reporter and the gene product will only minimally interfere with one another. Reporter genes can also be expressed by induction during growth. In these cases, trans acting elements, such as transcription factors are used to express the reporter gene. Reporter gene assay have been increasingly used in high throughput screening (HTS) to identify small molecule inhibitors and activators of protein targets and pathways for drug discovery and chemical biology. Because the reporter enzymes themselves (e. g. firefly luciferase) can be direct targets of small molecules and confound the interpretation of HTS data, novel coincidence reporter designs incorporating artifact suppression have been developed.
Промоторлық сынақтар
Репортерлік гендер клеткада немесе организмде белгілі бір промотордың активтілігін бағалау үшін қолданылуы мүмкін. Мұндай жағдайда жеке "қызығушылық тудыратын ген" болмайды; репортерлік ген жай ғана мақсатты промотордың бақылауына қойылады және репортерлік ген өнімінің активтілігі сандық түрде өлшенеді. Нәтижелер әдетте күшті ген экспрессиясын қамтамасыз ететін "консенсус" промотордың активтілігіне шаққанда беріледі.
Reporter genes can be used to assay for the activity of a particular promoter in a cell or organism. In this case there is no separate "gene of interest"; the reporter gene is simply placed under the control of the target promoter and the reporter gene product's activity is quantitatively measured. The results are normally reported relative to the activity under a "consensus" promoter known to induce strong gene expression.
Басқа қолданыстар
Репортерлік гендерді кең ауқымда күрделірек пайдалану екі гибридтік скринингте, оның мақсаты – тірі организмде табиғи түрде бір-бірімен өзара әрекеттесетін белоктарды анықтау.
A more complex use of reporter genes on a large scale is in two hybrid screening, which aims to identify proteins that natively interact with one another in vivo.