Репортерная система GUS (GUS: β-глюкуронидаза ) представляет собой систему репортерного гена, особенно полезную в молекулярной биологии растений и микробиологии. Доступно несколько видов анализа репортерного гена GUS , в зависимости от используемого субстрата. Термин окрашивание GUS относится к наиболее распространенному из них - гистохимическому методу.
Целью этого метода является анализ активности промотора (с точки зрения экспрессии гена под этим промотором) либо количественно, либо посредством визуализации его активность в различных тканях. Метод основан на β-глюкуронидазе, ферменте из бактерии Escherichia coli ; этот фермент при инкубации с некоторыми конкретными бесцветными или нефлуоресцентными субстратами может превращать их в окрашенные или флуоресцентные продукты.
Существуют различные возможные глюкурониды, которые можно использовать в качестве субстратов для β-глюкуронидазы, в зависимости от необходимого типа обнаружения (гистохимический, спектрофотометрический, флуориметрический ). Наиболее распространенным субстратом для гистохимического окрашивания GUS является 5-бром-4-хлор-3-индолилглюкуронид (X-Gluc ): в этом случае продукт реакции представляет собой прозрачный Синий цвет. Другие распространенные субстраты - для спектрофотометрического анализа и (MUG) для флуориметрического анализа.
Система была первоначально разработана Ричардом Энтони Джефферсоном во время его Доктор философии в Университете Колорадо в Боулдере. Он адаптировал эту технику для использования с растениями, когда работал в Институте селекции растений Кембриджа с 1985 по 1987 год. С тех пор эту систему использовали тысячи лабораторий, что сделало ее одним из наиболее широко используемых инструментов. в молекулярной биологии растений, что подчеркивается более чем 6000 цитирований в научной литературе.
Организм подходит для анализа GUS, если он не имеет β-глюкуронидазы или если активность очень низкая (фоновая активность). По этой причине анализ неприменим для большинства позвоночных и многих моллюсков. Поскольку активность GUS отсутствует у высших растений, мхов, водорослей, папоротников, грибов и большинства бактерии, анализ идеально подходит для этих организмов.
Окрашивание Arabidopsis thaliana с помощью GUS-системыТаким образом, оно широко используется в растениеводстве.
Система GUS - не единственная доступная система репортеров генов для анализа активности промоторов. Другие конкурирующие системы основаны, например, на люцифераза, GFP, бета-галактозидаза, хлорамфениколацетилтрансфераза (CAT), щелочная фосфатаза. Использование той или иной системы в основном зависит от интересующего организма.
Анализ GUS, а также другие системы репортерных генов можно использовать для других видов исследований, отличных от классического анализа активности промотора. Репортерные системы использовались для определения эффективности систем доставки генов, внутриклеточной локализации генного продукта, обнаружения взаимодействий белок-белок или белок-ДНК, эффективности сигналов инициации трансляции и успеха усилий по молекулярному клонированию.