报告基因

报告基因（英语：reporter gene，又称报导基因）是一个分子生物学概念，它是指一类在细胞、组织/器官或个体处于特定情况下会表达并使得他们产生易于检测、且实验材料原本不会产生的性状的基因。较常用的报告基因有绿色萤光蛋白基因（GFP）、β-半乳糖苷酶基因（LacZ等）等。

图为报告基因的一种经典应用。红色区域为待研究的启动子、绿色区域为报告基因绿色萤光蛋白（GFP），受到启动子的调控。最开始细胞能表达GFP。随后，在启动子区域引入一些点突变，当引入某些突变后，细胞就不再表达GFP基因，可以说明突变的这些位点对启动子的功能十分重要。

报告基因在分子细胞生物学领域有广泛的应用。报告基因不仅可以用于启动子（promoter）、增强子（enhancer）/沉默子（silencer）等顺式作用元件的功能研究，亦可以与目的基因偶联，使研究者易于观察这些基因的表达情况。

原理及应用

报告基因在表达后往往能使实验材料产生正常情况下不会产生的性状（抗性、萤光等），而且这些性状往往是通过一些简单、廉价的方法就可以检测到的（检测萤光强度或组织化学术等）^[1]。

如果需要研究某一启动子、增强子/沉默子，或是其他顺式作用元件的功能，可以在这些元件的调控区域引入报告基因，通过检测报告基因表达情况的变化确认这些元件的功能。比如，可以先在受某一启动子调控的区域导入一个报告基因。然后，再于启动子中引入一系列突变。如果引入某一突变后，细胞不再表达该报告基因，那么说明相应的突变位点对启动子功能十分重要。另外，亦可以通过在确定的启动子调控位点处引入报告基因，通过检测报告基因是否表达确认该实验材料中此启动子是否仍然有功能^[2]。

某些基因在表达后难以检测，在这种情况下，可以使其与绿色萤光蛋白等报告基因偶联。如此即可通过检测萤光强度等手段简单快速地确定这些基因的表达情况^[3][1]。

常用的报告基因

萤光蛋白基因在各报告基因中是最容易检测的一种，只需要在激发光下观察实验材料是否会发出对应颜色的萤光即可。LacZ等β-半乳糖苷酶基因也常用作报告基因，研究者可用酶活检测或组织化学术较容易地检测到其表达活性。另外，萤光素酶基因lucB在表达时只需加入就可以让实验材料发出萤光，亦是一种常用的报告基因^[4]。

基因	基因产物	检测方法
lacZ	β-半乳糖苷酶	组织化学术
抗性基因	分解抗生素的酶等	抗性筛选
lucB	萤光素酶	加入萤光素后检测萤光
yfp/rfp/gfp/	黄/红/绿色荧光蛋白（YFP/RFP/GFP）	荧光显微镜观察

参考：^[5][1]

参见

• 分子克隆
• 启动子

参考

1. T.A. Brown原著，魏群等译. 基因克隆和DNA分析（Gene Cloning and DNA Analysis）第五版. 北京: 高等教育出版社. 2006: 201–202. ISBN 978-7-04-022085-8.
2. Jugder, Bat-Erdene; Welch, Jeffrey; Braidy, Nady; Marquis, Christopher P. Construction and use of aCupriavidus necatorH16 soluble hydrogenase promoter (PSH) fusion togfp(green fluorescent protein). PeerJ. 2016-07-26, 4 [2017-08-02]. ISSN 2167-8359. PMC 4974937 . PMID 27547572. doi:10.7717/peerj.2269. （原始内容存档于2020-10-09） （英语）.
3. Zhuang R; et al. Purification of GFP fusion proteins with high purity and yield by monoclonal antibody-coupled affinity column chromatography.. Protein Expr Purif. 2008 May;59(1):138-43. doi: 10.1016/j.pep.2008.01.020. Epub 2008 Feb 8. 引文格式1维护：显式使用等标签 (link)
4. Lothar Feustel, Stephan Nakotte, Peter Dürre. Characterization and Development of Two Reporter Gene Systems forClostridium acetobutylicum. Appl Environ Microbiol. 2004 Feb; 70(2): 798–803.
5. Nordgren, I. K.; Tavassoli, A. A bidirectional fluorescent two-hybrid system for monitoring protein-protein interactions. Molecular BioSystems. 2014, 10 (3): 485–90. PMID 24382456. doi:10.1039/c3mb70438f.