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双荧光素酶报告基因实验指南

中级分子生物学·1-2天

双荧光素酶报告基因实验(Dual-Luciferase Reporter Assay)是验证 DNA-RNA、蛋白-DNA 或 RNA-RNA 相互作用的经典方法。通过将预测的调控元件(如 miRNA 结合位点、启动子、转录因子结合位点)克隆至报告载体,与调控分子(miRNA、转录因子)共转染,检测萤火虫和海肾荧光素酶活性比值变化来定量评估基因表达调控。广泛应用于 miRNA 靶基因验证和转录因子调控研究。

1实验步骤

  1. 1【报告载体构建】
  2. 2选择载体:psiCHECK-2(含萤火虫和海肾双报告基因)、pmirGLO(含萤火虫和海肾)、或 pGL3-basic(含萤火虫)
  3. 3靶序列选择:
  4. 4 - miRNA 靶基因验证:3' UTR 序列(含预测的 miRNA 结合位点)
  5. 5 - 转录因子验证:靶基因启动子区域(含转录因子结合位点)
  6. 6 - 突变对照:突变 miRNA 结合位点或转录因子结合位点(作为阴性对照)
  7. 7克隆方法:
  8. 8 - 传统酶切克隆:使用 XhoI/NotI 或多克隆位点酶切连接
  9. 9 - 无缝克隆:Gibson Assembly 或 In-Fusion
  10. 10 - 合成:直接合成含调控元件的基因片段
  11. 11转化与验证:DH5α 感受态细胞转化,氨苄青霉素筛选,测序确认
  12. 12
  13. 13【细胞接种与共转染】
  14. 14细胞选择:HEK293T(转染效率高)或目标细胞
  15. 15接种密度:24孔板 60-70% 汇合度
  16. 16实验分组:
  17. 17 - 实验组:报告载体 + 调控分子(如 miRNA mimics)
  18. 18 - 对照组1:报告载体 + NC mimics(验证特异性)
  19. 19 - 对照组2:突变报告载体 + 调控分子(验证结合位点)
  20. 20 - 空白组:报告载体 only(基线活性)
  21. 21转染试剂:Lipofectamine 3000 或 RNAiMAX(如同时转染 siRNA)
  22. 22
  23. 23【细胞裂解】
  24. 24培养时间:37℃培养 24-48 小时
  25. 25裂解:吸去培养基,PBS 洗涤 1 次
  26. 26被动裂解:加入 100μL Passive Lysis Buffer,室温摇晃 15 分钟
  27. 27离心:12000rpm 离心 1 分钟,取上清
  28. 28
  29. 29【荧光素酶检测】
  30. 30萤火虫荧光素酶检测:
  31. 31 - 取 20μL 细胞裂解液加入检测板
  32. 32 - 加入 100μL 萤火虫荧光素酶检测试剂(Luciferase Reagent)
  33. 33 - 读数(FLuc 单位)
  34. 34海肾荧光素酶检测:
  35. 35 - 加入 100μL Stop & Glo Reagent(终止萤火虫反应并启动海肾反应)
  36. 36 - 读数(RLuc 单位)
  37. 37计算:RLuc/FLuc 比值代表报告基因活性
  38. 38
  39. 39【数据处理与分析】

注意事项

  • 萤火虫和海肾荧光素酶活性需分别设阳性对照验证试剂有效性
  • 细胞裂解后尽快检测,放置过久会导致酶活性下降
  • 报告载体和调控分子共转染比例需优化(1:1 到 1:3)
  • 每个实验组设置 3 个技术复孔,CV 值应 < 10%
  • 海肾荧光素酶做内参归一化,消除转染效率差异