动员全城小学生抓萤火虫剪尾巴：双荧光素酶报告基因的诞生
1985 年 2月1日 · 双荧光素酶报告基因检测试剂盒 (Dual-Luciferase Assay)
你知道吗？
不需要外部激光的喧宾夺主，一颗来自萤火虫尾巴的酶加一分子ATP，就能在绝对的黑暗里替你喊出启动子的分贝。
凡是研究基因转录调控（启动子活性）或者验证miRNA靶向3'UTR的同学，都离不开“双荧光素酶报告基因实验（Dual-Luciferase Reporter Assay）”：把目的序列克隆到pGL3或pmirGLO载体上转染293T细胞，裂解后往白板里先加一管Luciferase底物测萤火虫光，再加一管Stop & Glo把萤火虫光掐灭、同时点亮海肾荧光素酶作为内参，灵敏度横跨7到8个数量级！
为什么荧光素酶（Luciferase）比GFP绿色荧光蛋白灵敏上千倍？因为GFP需要用强烈的外部激发光去照它，细胞自身的自发荧光背景很高；而荧光素酶是“生物化学发光（Bioluminescence）”——在完全漆黑的暗室里，根本不需要任何激发光源，酶自己在ATP、镁离子和氧气参与下催化底物荧光素（D-Luciferin）氧化脱羧，每一个光子都是实打实从漆黑背景里蹦出来的，信噪比近乎无穷大！
1985年，加州大学圣地亚哥分校（UCSD）的Marlene DeLuca、Jeffrey de Wet与Stephen Howell团队决定克隆北美萤火虫（Photinus pyralis）的荧光素酶基因。由于当时没有现成的cDNA，科学家们发起了著名的“全城抓虫总动员”，悬赏几美分一只向孩子们收购萤火虫，从成千上万个发光器（萤火虫尾巴）里提取mRNA，终于在1985年成功分离出cDNA并在大肠杆菌和哺乳动物细胞里点亮了第一束生命之光，连带着把烟草植株都改造成了夜光植物！