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启动子与转录因子/基因表达调控蛋白

2019.11.13

目的基因的表达调控

生命活动丰富多彩、千变万化。但是万变不离其宗,不管如何变化都围绕着中心法则展开。核酸作为遗传物质指导蛋白质的表达,表达产生的一些特殊蛋白(如转录因子、调控蛋白)反过来又对DNA指导合成蛋白质的过程进行调控。对基因表达调控的研究一直是生物学研究热点,涉及到生命活动的各个过程,也是各类信号通路研究无法绕过的部分。

当面对某个基因表达调控研究时,第一个想到的研究对象是什么?没错,就是基因的启动子。

通过启动子区域对基因表达进行调控是最直接有效的手段,所以也是研究基因表达调控的重点。现在的基因数据库信息丰富,拿到基因及其启动子序列非常简单。那么问题又来了,拿到启动子序列以后,下一步怎么找相关的调控蛋白/转录因子呢?

生物信息学方法预测?你会得到很多可能的目标调控蛋白/转录因子,还要做实验一个一个验证。凝胶迁移(EMSA),染色质免疫共沉淀(ChIP)?只能针对已知能与启动子结合的调控蛋白/转录因子,而且还需要相应探针/抗体,对于大量筛选无能为力。

美国Signosis的转录因子(结合启动子)微孔板芯片检测试剂可以方便、高效地解决这一问题。该方法专门用于筛查与特定DNA序列(通常是含有转录因子结合位点的启动子序列)相互作用的调控蛋白/转录因子,获得目的基因的启动子序列后,使用该方法可以筛查48/96种常见的调控蛋白/转录因子与启动子序列结合情况。

该方法利用转录因子与特定DNA序列结合的特点,针对每一种转录因子设计相应的生物素标记探针;当混合探针与核蛋白样本共同孵育时,探针与相应的转录因子结合形成转录因子/探针复合物;除去游离的探针,收集转录因子/探针复合物;分离复合物中的DNA探针,探针的量与转录因子含量呈正相关。

在探针混合物中同时加入启动子片段,如果DNA序列中含有转录因子结合位点,就会与生物素标记的探针竞争性结合转录因子,转录因子与相应探针形成的复合物减少。通过比较有无目的基因启动子片段中转录因子探针检测差异,可以分析出与无目的基因启动子片段相互作用的转录因子种类。

这种方法可以简单、快速地在48/96种常见转录因子筛选出与目的启动子片段相互作用的调控蛋白/转录因子,从而进一步探索目的基因的表达调控。待筛选的调控蛋白/转录因子都是在生命活动中起重要通的调控蛋白/转录因子,大大方便了后续的基因表调控、信号通路及其它方面的研究。


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