報告基因( reporter gene) 是一種編碼在內源蛋白背景下易被檢測出來的蛋白質或酶的基因。報告基因與目的基因或調控序列相連，通過間接或直接檢測報告基因編碼產物的信號，比如報告蛋白、mRNA、酶等，直觀反映細胞內基因的轉錄活性或表達水平。一般報告基因的特點是無毒、無免疫原性、易于檢測、具有一定的特異性。報告基因編碼產物的半衰期是比較關注的一個關鍵點。編碼產物半衰期和報告基因的應用領域息息相關。[1]

那么報告基因該如何選擇呢？在選擇報告基因時一般基于以下幾個原則，對宿主的影響，內源性活性影響以及方法是否成熟等。目前報告基因大致分為四類[2][3]，不同的報告基因有著不同的優缺點（表1）。下面就幾種不同的報告基因做出舉例介紹。

表1.不同報告基因的優勢和劣勢

圖1.GFP報告基因。a展示的是GFP的蛋白結構[1]。b展示經過CMV-GFP改造過的腺病毒感染的VERO細胞鏡下圖.[3]

圖2.氯霉素乙酰轉移酶報告基因。由于的放射性分子是氯霉素，X射線膠片上可見的分子是氯霉素及其所有乙酰化形式

1: promoter 1 construct; 2：promoter 2 construct;3：negative control; 4：positive control。

膜錨定受體或抗體，膜錨定受體或抗體，可以特異性地捕獲配體、抗原或半抗原，這些配體或半抗原可以通過放射性、磁性或熒光探針標記進行檢測。[2]例如，野生型的熒光素酶一般都是分泌到細胞區域，光信號都是從細胞培養基中獲得。膜錨定熒光素酶是表達于細胞膜上。可以固定觀察基因表達信號的強弱。海熒光素酶（Cypridina luciferase，CLuc） 經過改造可以錨定在細胞膜上，又被稱為細胞膜錨定的海熒光素（membrane-anchored Cypridina luciferase，maCLuc）酶圖4展示的是導入熒光素酶的C6 細胞(鼠膠質瘤)被植入鼠大腿肩膀處。移植后7天進行成像。

圖4.左圖為野生型熒光素酶，右圖為膜錨定熒光素酶。圖像是在給予CLuc特異性底物海熒光素后30 s進行成像

綜上所述，多種報告基因和可選擇的標記基因廣泛用于診斷工具。更簡單，更快速和更靈敏的報告基因會繼續被開發應用于生命科學領域，翌圣生物作為生命科學領域工具提供者，將會陸續推出報告基因檢測系列產品，敬請期待。

參考文獻：

[1] Atar Mohammed et al.Reporter Gene Application in Diagnostic Assay:ReviewInternational Journal of Genetics 5(2): 39-47, 2015

[2] 劉荔楨,王燦,邵泓.報告基因法在生物技術藥物活性檢測中的應用[J].中國藥師,2021,24(07):349-352. DOI:10.19962/j.ki.issn1008-049X.2021.07.029.

[3] Soboleski, Mark R et al. “Green fluorescent protein is a quantitative reporter of gene expression in individual eukaryotic cells.” FASEB journal : official publication of the Federation of American Societies for Experimental Biology vol. 19,3 (2005): 440-2. doi:10.1096/fj.04-3180fje

[4] Moroz, Maxim A et al. “Introducing a new reporter gene, membrane-anchored Cypridina luciferase, for multiplex bioluminescence imaging.” Molecular therapy oncolytics vol. 21 15-22. 17 Mar. 2021, doi:10.1016/j.omto.2021.03.004

[5] 牛安娜;蘇昕;張曉鵬;;報告基因法在生物技術藥物活性檢測中的應用[J];生物技術通訊;2019年02期。