Репортерная система GUS

редактировать
Рисовые пыльники и стиль с выражением GUS

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.

Содержание
  • 1 Цель
  • 2 Субстраты
  • 3 История
  • 4 Целевые организмы
  • 5 Другие репортерные системы
  • 6 Другое использование
  • 7 Источники
Цель

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.

Субстраты

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.

История

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.

Целевые организмы
Эмбрион риса, демонстрирующий экспрессию GUS

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-системы

Таким образом, оно широко используется в растениеводстве.

Другие репортерные системы

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.

Другие применения
Алейроновый слой семян риса, показывающий экспрессию GUSPlus

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.

Источники
  1. ^ Джефферсон Р.А. ; Kavanagh, T. A.; Bevan, M. W. (1987). «Слияния GUS: бета-глюкуронидаза как чувствительный и универсальный маркер слияния генов у высших растений». Журнал EMBO. 6 (13): 3901–7. doi : 10.1002 / j.1460-2075.1987.tb02730.x. PMC 553867. PMID 3327686.
  2. ^Ванде Брук, А; Lambrecht, M; Вандерлейден, Дж (1998). «Бактериальная хемотаксическая подвижность важна для инициации колонизации корней пшеницы Azospirillum brasilense». Микробиология. 144 (9): 2599–606. DOI : 10.1099 / 00221287-144-9-2599. PMID 9782509.
  3. ^Бланко, К; Ritzenthaler, P; Мата-Гилсингер, М. (1982). «Анализ клонирования и эндонуклеазной рестрикции генов uidA и uidR в Escherichia coli K-12: определение направления транскрипции для гена uidA». Журнал бактериологии. 149 (2): 587–94. doi : 10.1128 / JB.149.2.587-594.1982. PMC 216546. PMID 6276362.
  4. ^Jefferson, R.A.; Берджесс, С. М.; Хирш, Д. (1986). «Бета-глюкуронидаза из Escherichia coli как маркер слияния генов». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 83 (22): 8447–51. Bibcode : 1986PNAS... 83.8447J. doi : 10.1073 / pnas.83.22.8447. PMC 386947. PMID 3534890.
  5. ^ США Патент 5 268 463
  6. ^ Веб-сайт организации Cambia: биография Ричарда А. Джефферсона
Последняя правка сделана 2021-05-21 09:33:21
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте