En biología molecular , un gen reportero (a menudo simplemente reportero ) es un gen que los investigadores adjuntan a una secuencia reguladora de otro gen de interés en bacterias , cultivos celulares , animales o plantas. Dichos genes se denominan reporteros porque las características que confieren a los organismos que los expresan se identifican y miden fácilmente, o porque son marcadores seleccionables . Los genes informadores se utilizan a menudo como una indicación de si un determinado gen ha sido incorporado o expresado en la población de células u organismos.
Para introducir un gen informador en un organismo, los científicos colocan el gen informador y el gen de interés en la misma construcción de ADN que se insertará en la célula u organismo. Para las bacterias o las células procarióticas en cultivo, esto suele tener la forma de una molécula de ADN circular llamada plásmido . Es importante utilizar un gen informador que no se exprese de forma nativa en la célula u organismo en estudio, ya que la expresión del informador se utiliza como marcador para la captación exitosa del gen de interés. [1]
Los genes indicadores de uso común que inducen características identificables visualmente generalmente involucran proteínas fluorescentes y luminiscentes . Los ejemplos incluyen el gen que codifica la proteína fluorescente verde (GFP) de las medusas, que hace que las células que la expresan brillen de color verde bajo la luz azul, la enzima luciferasa , que cataliza una reacción con la luciferina para producir luz, y la proteína fluorescente roja del gen dsRed . [2] [3] [4] [5] [6] El gen GUS se ha usado comúnmente en plantas, pero la luciferasa y la GFPson cada vez más comunes. [7] [8]
Un informador común en las bacterias es el gen lacZ de E. coli , que codifica la proteína beta-galactosidasa . [9] Esta enzima hace que las bacterias que expresan el gen se vean azules cuando se cultivan en un medio que contiene el sustrato análogo X-gal . Un ejemplo de un marcador seleccionable que también es un informador en bacterias es el gen de la cloranfenicol acetiltransferasa (CAT), que confiere resistencia al antibiótico cloranfenicol . [10]
Muchos métodos de transfección y transformación , dos formas de expresar un gen extraño o modificado en un organismo, son efectivos solo en un pequeño porcentaje de una población sujeta a las técnicas. [12] [13] Por lo tanto, es necesario un método para identificar esos pocos eventos exitosos de captación de genes. Los genes informadores usados de esta manera normalmente se expresan bajo su propio promotor (regiones de ADN que inician la transcripción del gen) independientemente del gen de interés introducido; el gen informador se puede expresar de forma constitutiva (es decir, está "siempre activo") o de forma inducible con una intervención externa como la introducción de isopropil β-D-1-tiogalactopiranósido(IPTG) en el sistema de β-galactosidasa. [9] Como resultado, la expresión del gen reportero es independiente de la expresión del gen de interés, lo cual es una ventaja cuando el gen de interés solo se expresa bajo ciertas condiciones específicas o en tejidos de difícil acceso. [1]
En el caso de indicadores de marcadores seleccionables como CAT, la población transfectada de bacterias se puede cultivar en un sustrato que contiene cloranfenicol . Solo aquellas células que han asumido con éxito la construcción que contiene el gen CAT sobrevivirán y se multiplicarán en estas condiciones. [10]