UAS果蝇GAL4\UAS系统

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GAL4/UAS系统源自酵母，是一种基因调控机制。UAS代表上游激活序列，GAL4是一种转录调控因子。当GAL4的结合域与UAS序列结合后，其激活域与基因启动子结合，从而激活基因表达。该系统最初在果蝇中被建立，并已扩展到其他模式生物，如小鼠、家蚕、爪蟾、斑马鱼和拟南芥。通过与信号分子结合，它成为了研究领域的热门工具。在酵母中，GAL4基因与UAS靶基因分别存在于两个转基因系中。GAL4转基因系含有转录激活子，而UAS转基因系含有靶基因。常用的报告基因包括lacZ和虚肢GFP。通过杂交GAL4转基因系和UAS-靶基因系，可以实现基因的特异性表达，包括过表达、敲除和细胞特异性缺失。例如，在果蝇中，GAL4/UAS被用于研究神经细胞的缺失和神经系统功能，通过控制特定神经细胞突触通讯来探究神经冲动传递与行为模式的关系。利用UAS系统，科学家可以插入如破伤风毒素基因来研究神经递质释放的影响，或者通过蓖麻毒素A的控制表达来研究细胞死亡机制。在果蝇中，GAL4/UAS-ricin A系统已被用于研究胚胎神经系统发育中神经元的缺失及其对行为模式的影响。此外，通过GAL4调控hid和reaper基因的共表达，研究者成功诱导细胞凋亡，并观察其对轴突生长的作用，揭示了这两个基因在程序化细胞死亡中的协同作用。