一、荧光素酶的基本特性
荧光素酶(Luciferase)是能够催化底物氧化发光的一类酶的统称,在自然界中广泛存在,如萤火虫、真菌和海洋生物等都能产生荧光素酶。其中,萤火虫荧光素酶(Firefly luciferase)和海肾荧光素酶(Renilla luciferase)是两种常用的荧光素酶。
二、荧光素酶检测的原理
荧光素酶检测的原理基于荧光素酶催化底物氧化时产生的生物荧光。当荧光素酶存在时,它能催化荧光素(或其他底物)氧化成氧化荧光素(或其他氧化产物),并在此过程中释放出光能,即产生荧光。通过检测这种荧光,我们可以间接地测量荧光素酶的活性或相关生物分子的含量。
三、荧光素酶检测的应用
报告基因测定:荧光素酶常作为报告基因用于检测基因表达。通过将荧光素酶基因与待检测基因的启动子连接,当启动子被转录时,荧光素酶基因也会被转录并表达,从而产生荧光。通过测量荧光强度,我们可以评估启动子的活性或基因的表达水平。
启动子研究:荧光素酶检测可用于研究启动子的强度和活性。通过将荧光素酶基因置于启动子后面,并测量产生的荧光强度,我们可以判断启动子的强弱。
miRNA研究:在miRNA研究中,荧光素酶检测可用于检测miRNA对目标基因的调控作用。通过将目标基因的3'UTR与荧光素酶基因连接,并测量荧光强度的变化,我们可以评估miRNA对目标基因的抑制作用。
信号转导通路研究:荧光素酶检测还可用于研究信号转导通路中的分子相互作用和信号传递过程。
四、荧光素酶检测的步骤
荧光素酶检测通常包括以下几个步骤:
质粒构建:将荧光素酶基因与待检测基因的启动子或3'UTR连接,构建成报告基因质粒。
细胞转染:将报告基因质粒与实验细胞共转染。
细胞培养:在适当的条件下培养细胞,使荧光素酶基因得以表达。
细胞裂解:培养一定时间后,取出培养基并裂解细胞,释放荧光素酶。
荧光检测:向裂解物中加入荧光素酶底物,并使用荧光测定仪检测荧光强度。
miRNA通过碱基配对结合到靶mRNA的3'UTR区,抑制靶基因的翻译或对靶基因mRNA的降解达到调控基因表达的目的。将靶mRNA的3'UTR区构建至萤火虫荧光素酶报告基因的3'端,与miRNA表达载体及海肾荧光素酶报告基因载体并转染细胞,先后加入两种底物荧光素,通过对荧光素酶报告基因的表达检测确认miRNA对靶基因的调控效果。
荧光素酶检测技术应用:通过miRNA靶标的鉴定,从而进行miRNA功能的深入研究。
实验问题 | 原因 | 推荐解决方法 |
发光检测值过低 | 荧光素酶表达过低 | 注意调整细胞状态、转染条件、转染量,提高发光值 |
检测试剂 | 避免反复冻融以及保存时间过长 | |
发光检测值过高 | 荧光素酶表达过高 | 建议通过降低转染量或减少检测体积等降低发光 |