雙螢光素酶報告基因檢測(DualLuciferaseReporterAssay)廣泛應用于啟動子活性分析、轉錄因子調控研究、miRNA靶向驗證等實驗。然而,由于實驗流程復雜,涉及載體構建、細胞轉染、裂解檢測等多個環節,容易出現各種問題。本文將系統梳理常見失敗原因及解決方案,幫助大家高效完成實驗。

01 發光值過高或過低
1.發光值過高
樣品本身發光值高:發光值過高可能會超出儀器檢測范圍,從而檢測不到值,一般讀數在5-6位之間較好。
解決方案:
a.減少質粒轉染量;
b.細胞樣品裂解后,離心取上清后對裂解產物進行稀釋后檢測。
2.發光值過低
1)轉染效率太低:報告基因質粒無法成功進入細胞或較少進入細胞,會導致檢測出的發光值較低。
解決方案:
a. 優化轉染條件,用較易轉染的質粒做陽性對照(如轉染過表達螢光蛋白質粒);
b. 確保轉染DNA的質量,可通過酶切或瓊脂糖凝膠電泳的方法對DNA質量進行鑒定;
c. 選擇狀態較好,處于對數分裂期的細胞進行轉染;
d. 選擇合適的轉染試劑。

2)載體選擇不當:螢火蟲螢光素酶載體啟動子活性不足,導致信號過低;海腎螢光素酶(RenillaLuciferase)使用強啟動子(如CMV/SV40),干擾主報告基因檢測。
解決方案:
a.螢火蟲螢光素酶:推薦使用pGL3、pGL4或pmirGLO載體,確保啟動子活性。
b. 海腎螢光素酶:建議選用phRLTK或pGL4載體,采用中等強度啟動子(如TK)。
3)載體比例失衡:螢火蟲與海腎螢光素酶質粒比例不當,導致內參信號過高或過低。
解決方案:
預實驗優化比例,確保表達后的螢火蟲螢光素酶信號顯著高于海腎螢光素酶信號。
4)裂解不充分:細胞裂解不完全,螢光素酶未充分釋放。
解決方案:
a.裂解液足量,冰上裂解5-10min,可適當吹打,確保細胞完全破碎。
細胞培養時間不宜過長,12-36h內最好,長時間培養后,細胞可能會難裂解。
5)檢測過程操作不規范:不規范的檢測條件也有可能使得讀值偏低。
解決方案:
a. 需加入足量底物,保證底物飽和,否則會造成結果偏差;
b. 室溫反應,反應時各個組分(細胞裂解產物,底物工作液等)都需要調整到室溫;
c. 加完底物后可立即檢測,螢光素酶的半衰期一般約30min,盡量在30min內完成,否則讀值會偏小。

6)底物氧化失效:無法正常進行反應。
解決方案:
a. 底物避光密封保存,螢火蟲熒光素酶底物-20℃保存,海腎熒光素酶底物推薦-80℃保存;
b. 反應工作液現用現配。
02 不同復孔發光值差異大
1.樣本均一性不好:
由于操作誤差導致每孔細胞數不一致、細胞狀態差異等,導致每孔檢測結果差異較大。
解決方案:
a. 細胞裂解后建議離心取上清,保證樣本的均一性;
b. 移液器需定期校準,確保移液精準;
c. 接種細胞時嚴格進行細胞計數;
d. 避免氣泡出現。
注:熒光素酶報告基因實驗的檢測結果非常靈敏,復孔之間的數值有一定差異是正常的,一般認為在同一個數量級的差異是可以接受的。
雙螢光素酶實驗結果的好壞取決于載體設計、轉染效率、裂解條件、檢測方法等等。通過優化實驗流程,并選擇高穩定性檢測系統,即可顯著提升檢測成功率。
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