质粒101:可抑制启动子

由玛丽传动装置

启动子控制RNA聚合酶和转录因子的结合。自启动子区域它驱动靶基因的转录,因此决定了基因表达的时间,并在很大程度上决定了重组蛋白的产量。许多常见的启动子,如T7、CMV、EF1A、SV40等,始终是活性的,因此被称为组成型启动子.其他的只在特定的情况下有效。在之前的文章中,我们讨论过诱导启动子,它可以从一个到一个陈述,以及如何在你的研究中使用这些。今天,我们来看看可抑制的推动者,它可以从一个到一个状态,以及常用的可抑制二进制系统果蝇

订阅质粒博客! 如何调控可抑制的启动子?

与诱导启动子一样,可抑制启动子也可通过正控制或负控制进行调控。

积极的阻遏:转录在- - - - - -一个激活蛋白是结合的,转录正在进行。当阻遏因子与激活蛋白结合时,激活蛋白就不能再与启动子序列结合,于是转录开始

负阻遏:转录在- - - - - -一个抑制蛋白不能结合启动子序列和转录发生不受阻碍。一旦辅阻遏蛋白与阻遏蛋白结合,阻遏蛋白就可以与操作员结合。结合的抑制因子阻止了转录的发生,这意味着转录是现在

正抑制和负抑制启动子的比较

我们将看看自然和工程抑制启动子的例子。

化学可抑制的推动者

Tet-Off

tet - off系统是由细菌tet操纵子设计而成的阳性抑制启动子。在原生系统中,四环素抑制因子(TetR)可以与四环素操作序列(TetO)结合,阻止转录。在四环素(Tet)存在时,TetR优先结合Tet并空出TetO元件,允许转录继续进行(GFP的表达是通过这种方式在pJKR-H-tetR来自教会实验室)。

为了将该诱导系统转化为可抑制系统,Gossen和Bujard通过将TetR与转录激活域VP16融合,创造了四环素控制的转激活因子(tTA)。tTA与含有TetO元素的启动子结合(通常作为一个TRE以7个为一组连接),允许转录进行。当添加四环素或其衍生物时,它与tTA结合,将其从启动子中移除,并扭转转录

四环素关闭系统原理图

尽管Tet系统起源于细菌,但它们在哺乳动物细胞中功能良好,含有trec的启动子可以以上述的抑制方式以及在我们之前的文章中详细介绍的诱导方式使用。有关Addgene Tet质粒的更多信息,请参阅我们的四环素资源页面

ADH1

ADH1负抑制启动子常用于酵母中。在培养的前24小时,当葡萄糖充足且乙醇浓度较低时,pADH1表现出较低的启动子活性(强酵母启动子pTEF的活性约为20%)。当乙醇积累时,它与抑制子结合,使其与启动子结合并抑制pADH1活性。研究人员已经设计出对乙醇不那么敏感的pADH1变体,包括“中间”ADH1启动子pADH1m,它在酵母培养的乙醇消耗后期保持活性。

可抑制的双星系统

GAL4 /无人机

二元系统允许精细控制基因表达和跟踪基因表达的整个发展。一种常见的双星系统是GAL4 / UAS系统与酵母。在这个革命性的果蝇基因研究系统中,UAS基础启动子的表达量很低,但由与UAS结合的GAL4激活。

如果你将GAL4放置在一个组织或发育阶段特异性启动子的下游,并设计一个UAS报告结构,该报告只会在启动子活跃的地方和/或时表达。这样,你就可以了解非特征性促销员的活动。类似地,将UAS置于转基因的上游,可以在同样表达GAL4的细胞中直接表达该基因。

GAL80抑制因子可以部分抑制GAL4与UAS的结合,在这个二元系统中增加了一个抑制因子。因此,我们可以将GAL4和GAL80放置在不同的启动子下,并创建复杂的uas驱动基因表达模式。为了进一步增加系统的复杂性,研究人员已经使用了分裂GAL4体系结构或将系统与Flp/FRT结合del Valle Rodriguez等人。

GAL4 UAS双星系统

LexA / lexAop

赖和李开发LexA /lexAop,是GAL4/UAS的补充系统,其功能基本相同。LexA dna结合区域识别lexAop序列和GAL4或VP16激活域与LexA DBD融合,产生gal80可抑制和gal80不敏感的激活子lexAop.该系统通常与GAL4/UAS一起用于检测报告基因的表达,或将一个启动子的报告基因表达与另一个启动子的转基因或siRNA表达结合。

Q系统

波特et al。来自罗立群的实验室问系统来自真菌的一个基因簇粗糙脉孢菌.在基础状态下,QUAS启动子比UAS少渗漏,QF共表达可使QUAS驱动的表达增加约3300倍果蝇细胞。抑制因子QS与QF共表达导致QUAS的中间表达,如GAL4/GAL80和UAS所见。qf介导的抑制是可逆的加入奎尼酸果蝇细胞。工作魏et al。康申实验室的研究也表明Q系统在秀丽隐杆线虫

罗和波特实验室的后续工作完善了Q系统,并引入了第二代QF2活化剂.这些激活剂解决了广泛QF表达诱导果蝇致死的问题。Riabinina et al。还开发了嵌合反激活剂GALQF和LexAQF,激活各自的UAS和lexAop序列,但也受QS和奎尼酸调控。


参考文献

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