THÍ NGHIỆM GEN CHỈ THỊ

Reporter gene assays

Thế nào là gen chỉ thị (reporter genes)?

Các gen chỉ thị (reporter gene) đã trở thành công cụ vô giá phục vụ cho những nghiên cứu về biểu hiện gen (gene expression). Chúng rất phổ biến trong những nghiên cứu về y sinh (biomedicine), dược phẩm (pharmaceutical), sinh học phân tử (molecular biology) và hóa sinh (biochemistry).

Một gen bao gồm hai bộ phận chức năng (functional elements): Thành phần thứ nhất được gọi là đoạn DNA mã hóa (coding DNA sequence) có chức năng cung cấp thông tin mã hóa cho một sản phẩm protein. Thành phần thứ hai là một vùng khởi động đặc hiệu (specific promoter sequence) được đặt kế bên vùng mã hóa (coding region) có vai trò điều hòa quá trình phiên mã của gen (transcription). Tùy theo yêu cầu của cơ thể mà vùng khởi động (promoter) sẽ kích hoạt (activate) hoặc ngăn cản (suppress) biểu hiệu của một gen.

Thí nghiệm gen chỉ thị (reporter gene assay) phục vụ cho việc nghiên cứu vùng khởi động (promoter) của một gen được quan tâm (gene of interest), ví dụ như khả năng điều hòa biểu hiện của nó. Điều này có thể thực hiện được bằng cách gắn vùng đặc hiệu quan tâm (promoter of interest) vào một gen dễ nhận biết (detectable gene), ví dụ như gen quy định enzym đom đóm luciferase (firefly luciferase) xúc tác cho phản ứng phát quang.

Thông thường, các tế bào sẽ phải tiếp xúc với các điều kiện và yếu tố môi trường khác nhau, hoặc những biến đổi có thể phát sinh tùy theo yêu cầu phản ứng của gen chỉ thị (reporter). Những hiệu ứng này có thể được theo dõi dễ dàng bằng việc đo sự thay đổi của ánh sáng phát xạ.

Tristar 3

Tristar 3 là dòng máy thân thiện với người dùng với máy đọc đĩa đa chức năng tích hợp tấm lọc quang (filter-based multimode plate reader) có giá phải chăng. Sản phẩm đảm bảo những thí nghiệm đo độ hấp thụ (absorbance), phát quang (luminescence) và phát huỳnh quang (fluorescence) cho hiệu suất cao (high-performance).

Chi tiết hơn

VÍ DỤ VỀ GEN CHỈ THỊ (REPORTER GENES) 

Những gen chỉ thị được sử dụng phổ biến là β-galactosidase, β-glucuronidase và luciferase. Rất nhiều phương pháp phát hiện (detection methods) được sử dụng để đo biểu hiện của protein chỉ thị (reporter gene protein) như phát quang (luminescence), hấp thụ (absorbance) và phát huỳnh quang (fluorescence).

Những thí nghiệm dựa trên nguyên lý phát quang (luminescence) thường rất phổ biến vì một số lý do như: 

  • Thí nghiệm có độ nhạy cao (cao hơn các phương pháp khác vận dụng hấp thụ (absorbance) hoặc huỳnh quang (fluorescence) gấp 10 cho tới 10,000 lần tùy thuộc vào loại thí nghiệm và chỉ thị (reporter) xác định được sử dụng)
  • Đa số các loại tế bào thường có enzym luciferase nội sinh (endogenous luciferase) bất hoạt
  • Thí nghiệm phát quang (luminescence assays) có vùng hoạt động rộng (large dynamic range)
  • Thí nghiệm tiến hành nhanh
  • Chi phí khá thấp

Thí nghiệm chỉ thị phát quang (luminescent reporter assays) được đo bằng máy đo độ sáng (luminometer).

GHI CHÉP KHOA HỌC ỨNG DỤNG GEN CHỈ THỊ

APPLICATION NOTES RELATED TO REPORTER GENES

 

Thí nghiệm DLR (Promega) sử dụng Orion II

Thí nghiệm Chỉ thị Luciferase kép (Promega) sử dụng máy đo độ sáng khay vi thể Orion II

PDF | 1.31 MB

Giám sát hoạt động của Renilla Luciferase trong và ngoài cơ thể

Khám phá biểu hiện gen chỉ thị Renilla luciferase mới là EnduRen™ và ViviRen™ (Promega) trong và ngoài cơ thể 

PDF | 1.13 MB

 

Hệ tạo ảnh phát quang sinh học sử dụng NightOWL

Hệ tạo ảnh phát quang sinh học sử dụng NightOWL LB 981 NC 100. Tế bào biểu hiện gen luciferase điều hòa bởi vùng khởi động luôn được kích hoạt được sử dụng như một mô hình tăng sinh tế bào ung thư trong cơ thể. 

PDF | 1.69 MB

Sinh khả dụng của luciferin trên chuột trong quá trình tạo ảnh trong cơ thể

Để xác định hoạt động tối ưu của luciferase, thí nghiệm thời gian phát hiện và thời gian diễn ra phản ứng được tiến hành.

PDF | 1.47 MB

 

Nghiên cứu về đồng hồ sinh học sử dụng NightSHADE

Tìm hiểu về đồng hồ sinh học và sự sinh trưởng của cây bằng NightSHADE

PDF | 844 KB

Phân tích nhịp điệu sinh học sử dụng NightShade

Cải tiến thí nghiệm phân tích nhịp điệu sinh học sử dụng hệ tạo ảnh trong cơ thể thực vật NightShade

PDF | 0.97 MB

 

NHỮNG DÒNG MÁY KHUYÊN DÙNG CHO THÍ NGHIỆM GEN CHỈ THỊ 

INSTRUMENTS RECOMMENDED FOR REPORTER GENE ASSAYS

 

Máy đọc khay vi thể đa chế độ Tristar 3

Tristar 3 Multimode Microplate Reader

 

Máy đo độ sáng dạng ống Sirius 2 LB 9526

Sirius 2 LB 9526 Tube Luminometer

 

Hệ tạo ảnh In Vivo NightOWL II LB 983

NightOWL II LB 983 In Vivo Imaging System

Gen chỉ thị dùng trong các phương pháp phát hiện

Reporter genes by detection method

Chỉ thị (Reporter) Phát quang (luminescence) Huỳnh quang (fluorescence) Hấp thụ (absorbance)
Luciferase ✓ ✓  
β-galactosidase (β-Gal) ✓ ✓ ✓
β-glucuronidase (β-GUS) ✓ ✓  
Enzym bài tiết phosphatase kiềm (secreted alkaline phosphatase – SEAP) ✓   ✓
Protein phát huỳnh quang xanh (green fluorescence protein – GFP)   ✓  

Luciferase đom đóm

Firefly luciferase

Luciferase là loại gen chỉ thị (reporter gene) phổ biến và được sử dụng linh hoạt nhất. Nó có nguồn gốc từ đom đóm Photinus pyralis Bắc Mỹ. Trạng thái hoạt động của enzym không đòi hỏi quá trình biến đổi hậu dịch mã (posttranslational modification). Nó không gây động hại nếu sử dụng với liều lượng cao trong cơ thể (in vivo) và có thể ứng dụng trong cả tế bào nhân sơ và nhân chuẩn (prokaryotic and eukaryotic cells). Enzym luciferase đom đóm (firefly luciferase) xúc tác cho phản ứng oxi hóa phát quang sinh học (bioluminescent oxidation) của chất nền luciferin trong môi trường có ATP, magiê (magnesium) và oxi (oxygen).

Thí nghiệm gen chỉ thị luciferase kép®

Dual-luciferase® reporter gene assay

Hệ thống thí nghiệm chỉ thị luciferase kép (dual-luciferase® reporter (DLR) assay system) bao gồm hai enzym chỉ thị luciferase (luciferase reporter enzymes) khác nhau được biểu hiện đồng thời trong một tế bào. Hai loại luciferase có nguồn gốc từ đom đóm và sứa lông châm (Renillla reniformis hoặc sea pansy) có thể phân biệt được nhờ cơ chất phát quang sinh học (bioluminescence substrates) riêng biệt của chúng và giữa chúng không xảy ra phản ứng chéo (cross-active). Luciferase đom đóm (firefly luciferase) được điều hòa bởi vùng khởi động quan tâm (promoter of interest) còn luciferase sứa lông châm (Renilla luciferase) lại được điều hòa bởi một vùng khởi động (promoter) quy định biểu hiện gen ổn định (stable expression). Với phương pháp này, biểu hiện của Renilla luciferase có thể được sử dụng như một đối chứng nội (internal control) để kiểm soát bất cứ thay đổi nào về số lượng tế bào, hiệu suất tải nạp (transfection efficiency) hay những sai số (errors) khác. Tuy đây là một phương pháp thuận tiện, các thao tác thí nghiệm phải được tiến hành rất cẩn trọng để đảm bảo rằng không một điều kiện phân tích nào gây ra biến đổi biểu hiện của Renilla luciferase bởi vì điều này có thể dẫn tới những sai sót trong kết luận.

Luciferase thế hệ mới

Luciferase thế hệ mới

Trong những năm gần đây, một vài luciferase khác đã được sử dụng trong các thí nghiệm gen chỉ thị (reporter gene assays) như luciferase Gaussia, Cypridina hay là NanoLuc®. Những loại luciferase “thế hệ mới” này có thể sáng hơn luciferase đom đóm (firefly luciferase) hoặc Renilla gấp 1000 lần, và thường mang các ưu điểm khác như tính ổn định cao hơn, kích thước nhỏ hơn, khả năng bài tiết ngoại bào (extracellular secretion), vv.

Phương pháp Luciferase kép (Dual-Luciferase) và NanoLuc là thương hiệu đã được đăng ký bởi Promega Corp.

Tìm kiếm nhanh dịch vụ Berthold tại Việt Nam

Office: 11/84 Ngoc Khanh Street, Ba Dinh District, Hanoi VIETNAM

Mr. Mark Pham

Phone: +84 903 114 883

Email: bio@berthold.vn

Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để tìm hiểu về những sản phẩm đo lường chính xác trong Sinh học Phân Tử và Y Sinh.

 

Liên hệ