GFP
A zöld fluoreszcens fehérje (GFP) egy 238 aminosavból álló, egyetlen polipeptidből álló géntermék, amelyet az Aequorea victoria medúzában fedeztek fel. A fehérje meghatározott megvilágítási körülmények között természetes zöld fluoreszcenciával rendelkezik. A fehérje biolumineszcenciáját az elsődleges aminosav szekvenciáján belüli Ser-Tyr-Gly ciklizációból nyeri. A GFP meglehetősen stabil, és számos kémiai kezelésnek és eljárásnak ellenáll.1 Először C. elegansban mutatták ki, hogy ez a fluoreszcens fehérje heterológ rendszerben kifejezhető.2 A GFP azóta a választott riportergénné vált, mivel láthatóvá tételéhez nincs szükség biokémiai transzformációra, kontrasztanyagra vagy káros ionizáló sugárzás alkalmazására.3 Az első jelentés óta a GFP riportergén expressziójáról több szervezetben, köztük egerekben is beszámoltak.4 Ráadásul egy specifikus promóter irányítása alatt a transzgenikus GFP egerek képesek a fluoreszcens fehérjét szövet-, sőt sejtspecifikus módon kifejezni. A nem invazív vizualizáció a kulcsa annak, hogy in vivo és valós időben nyomon követhetők legyenek az élettani és biokémiai folyamatok.5
A GFP biolumineszcenciájának vizualizálására számos módszer létezik. A fluoreszcencia detektálásának egyik módja a kézben tartott UV-fény (365 nM). A Fisher több modellt is kínál körülbelül 100 és 200 dollár közötti árkategóriában. A kézi UV-fény módszer nem működik túl jól a GFPX transzgenikus törzsnél (Stock 003116). Dr. Nagy András, a GFPX és GFPU transzgenikusok (Stock 003115 és 003116) adományozó kutatója leírja, hogy a kereskedelemben már kapható egy nézőfej és egy mikroszkóphoz igazítható szűrő.
CFP és YFP
A legújabb fejlesztések javították a GFP mint riportergén tulajdonságait és hasznosságát. Az Enhanced GFP-t (EGFP) úgy alakították ki, hogy emlőssejtekben nagyobb mértékben fejeződjön ki, és intenzívebben fluoreszkáljon. A cian fluoreszcens fehérje (CFP) és a sárga fluoreszcens fehérje (YFP) a GFP spektrális változatai, amelyek lehetővé teszik több sejttípus egyidejű jelölését.
Cubitt AB, Heim R, Adams SR, Boyd AE, Gross LA, Tsien RY. 1995. A zöld fluoreszcens fehérjék megértése, javítása és használata. Trends Biochem Sci 20:448-55.
Chalfie M, Tu Y, Euskirchen G, Ward WW, Prasher DC. 1994. Zöld fluoreszcens fehérje mint a génexpresszió markere. Science 263:802-5.
Hoffman RM. 2002. Zöld fluoreszcens fehérje tumorsejtek képalkotása egerekben. Lab Animal 31(4): 34-41.
Okabe M, Ikawa M, Kominami K, Nakanishi T, Nishimune Y. 1997. “Zöld egerek” mint a mindenütt jelenlévő zöld sejtek forrása. FEBS Lett 407:313-9.
Yang M, Baranov E, Jiang P, Sun FX, Li XM, Li L, Hasegawa S, Bouvet M, Al-Tuwaijri M, Chishima T, Shimada H, Moossa AR, Penman S, Hoffman RM. 2000. Zöld fluoreszcens fehérjét expresszáló tumorok és metasztázisok egész testre kiterjedő optikai képalkotása. Proc Natl Acad Sci USA 97:1206-11.
lacZ
Reportergén használata lehetővé teszi egy adott promóter génexpressziójának térbeli mintázatának vizsgálatát egy szöveten, embrión vagy felnőtt egéren belül.1 Az E. coli lacZ gén, ha transzgenikus technikával integrálódik az egér genomjába, egy adott promóter/enhancer kontrollja alatt egy transzgén-expressziós kazettában riportergénként használható. A lacZ gén béta-galaktozidázt kódol, amely katalizálja a laktóz galaktózzá és glükózzá történő hasítását. A béta-galaktozidáz aktivitás mind in situ, mind in vitro technikákkal azonosítható, ha a béta-galaktozidáz szubsztrátjával, az X-gal-lal inkubálják. A béta-galaktozidáz hasítja az X-gal-t, egy kromogén szubsztrátot, ami egy oldhatatlan kék festéket eredményez, így lehetővé teszi a lacZ aktivitással rendelkező sejtek azonosítását.2 A transzgenikus állatok ezután felhasználhatók a promóter vagy enhancer expressziós profilját módosító tényezők és körülmények azonosítására.