目的基因的表達調控
生命活動豐富多彩、千變萬化。但是萬變不離其宗,不管如何變化都圍繞著中心法則展開。核酸作為遺傳物質指導蛋白質的表達,表達產生的一些特殊蛋白(如轉錄因子、調控蛋白)反過來又對DNA指導合成蛋白質的過程進行調控。對基因表達調控的研究一直是生物學研究熱點,涉及到生命活動的各個過程,也是各類信號通路研究無法繞過的部分。
當面對某個基因表達調控研究時,第一個想到的研究對象是什么?沒錯,就是基因的啟動子。
通過啟動子區域對基因表達進行調控是最直接有效的手段,所以也是研究基因表達調控的重點。現在的基因數據庫信息豐富,拿到基因及其啟動子序列非常簡單。那么問題又來了,拿到啟動子序列以后,下一步怎么找相關的調控蛋白/轉錄因子呢?
生物信息學方法預測?你會得到很多可能的目標調控蛋白/轉錄因子,還要做實驗一個一個驗證。凝膠遷移(EMSA),染色質免疫共沉淀(ChIP)?只能針對已知能與啟動子結合的調控蛋白/轉錄因子,而且還需要相應探針/抗體,對于大量篩選無能為力。
美國Signosis的轉錄因子(結合啟動子)微孔板芯片檢測試劑可以方便、高效地解決這一問題。該方法專門用于篩查與特定DNA序列(通常是含有轉錄因子結合位點的啟動子序列)相互作用的調控蛋白/轉錄因子,獲得目的基因的啟動子序列后,使用該方法可以篩查48/96種常見的調控蛋白/轉錄因子與啟動子序列結合情況。
該方法利用轉錄因子與特定DNA序列結合的特點,針對每一種轉錄因子設計相應的生物素標記探針;當混合探針與核蛋白樣本共同孵育時,探針與相應的轉錄因子結合形成轉錄因子/探針復合物;除去游離的探針,收集轉錄因子/探針復合物;分離復合物中的DNA探針,探針的量與轉錄因子含量呈正相關。
在探針混合物中同時加入啟動子片段,如果DNA序列中含有轉錄因子結合位點,就會與生物素標記的探針競爭性結合轉錄因子,轉錄因子與相應探針形成的復合物減少。通過比較有無目的基因啟動子片段中轉錄因子探針檢測差異,可以分析出與無目的基因啟動子片段相互作用的轉錄因子種類。
這種方法可以簡單、快速地在48/96種常見轉錄因子篩選出與目的啟動子片段相互作用的調控蛋白/轉錄因子,從而進一步探索目的基因的表達調控。待篩選的調控蛋白/轉錄因子都是在生命活動中起重要通的調控蛋白/轉錄因子,大大方便了后續的基因表調控、信號通路及其它方面的研究。

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