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GFP绿色荧光蛋白的应用前景
目录
一、GFP简介
二、GFP的荧光性质及应用优点
三、GFP应用前景
一、GFP简介
绿色荧光蛋白(green fluorescence protein;GFP)
定义:从水母体内发现的发光蛋白。分子质量为26kDa,由238个氨基酸构成,第65~67位氨基酸(Ser-Tyr-Gly丝氨酸、酪氨酸、甘氨酸)形成发光团,是主要发光的位置。其发光团的形成不具物种专一性,发出荧光稳定,且不需依赖任何辅因子或其他基质而发光。
二、GFP的荧光性质及应用优点
(1) 易于检测,灵敏度高。
(2) 荧光性质稳定。
(3) 对细胞无毒害。
(4) 构建载体方便。
(5) 可直接用于活细胞测定。
(6) 不受假阳性干扰。
(7) 广谱性。
(8) 易于得到突变体。
绿色荧光蛋白(GFP)的发现极大地推动了现代生物学的发展,应用前景广阔。GFP及其突变体已被广泛应用于基因表达调控、蛋白质空间定位、生物分子之间相互作用、转基因动物等方面。基于新型功能荧光蛋白(如光激活荧光蛋白和光转换荧光蛋白和氧化还原敏感的GFP等)的光学分子成像技术的发展,为在活细胞乃至活体动物内研究基因表达和蛋白质功能提供了更多的选择空间。
三、GFP应用前景
1、作为转基因植物和动物的筛选标记
2、GFP在分子生物学研究中的应用
在生物学研究中的应用
在生态学上的应用
在医学研究中的应用
1、作为转基因植物和动物的筛选标记
分子标记:作为一种新型的报告基因,GFP已在生物学的许多研究领域得到应用。利用绿色荧光蛋白独特的发光机制,可将GFP作为蛋白质标签(protein tagging),即利用DNA重组术,将目的基因与GFP基因构成融合基因,转染合适的细胞进行表达,然后借助荧光显微镜便可对标记的蛋白质进行细胞内活体观察。
在生物学研究中的应用
GFP可以作为标记分子,目前已被广泛应用于基因标记、蛋白质标记、环境微生物研究、寄生虫学研究以及发育生物学研究中基因表达模式的探索等方面,成为活细胞分子水平研究的工具。
目前生物农药的杀虫效果往往得不到准确评估,而利用GFP标记,通过荧光观察可以避免评估杀虫剂杀虫效果时仅仅记录有典型感染症状的害虫个体,而忽视无明显感染症状但确实已经感染或正在感染的害虫个体,同时无需进行分子生物学鉴定即可方便地区分杀虫剂致死和天然病原致死,从而客观准确地评价杀虫剂的毒力。
2. 2 在生态学上的应用
GFP在生态学中的应用将GFP基因直接导入目标生物或将GFP基因克隆到病毒、细菌或质粒上,通过它们的介导而间接标记目标生物,进行生态学规律研究。
用GFP基因标记遗传工程微生物以监测其在水环境中的存活和去向。朱应等构建了带GFP基因的重组棉铃虫病毒。该病毒一次感染棉铃虫后不再重复感染,室内饲养3代,各代均可见典型的发绿色荧光的棉铃虫,表明病毒可以介导GFP标记其宿主,预计将为研究棉铃虫的迁飞和暴发规律提供强有力的手段。
跟踪观察微生物。传统方法中,一般用荧光染料标记微生物,由于微生物的分裂,燃料被稀释,因此长期以来未能观察到微生物侵入活细胞的实时动态过程。GFP基因能克服上述的缺点,且在活细胞中能直接观察到无需破坏原有细胞而阻止感染的继续进行。