哺乳動物生物發(fā)光，一般是將Firefly luciferase基因（由554個氨基酸構(gòu)成，約50KD）即熒光素酶基因整合到預期觀察的細胞染色體DNA上以表達熒光素酶，培養(yǎng)出能穩(wěn)定表達熒光素酶的細胞株，當細胞分裂、轉(zhuǎn)移、分化時, 熒光素酶也會得到持續(xù)穩(wěn)定的表達?；?、細胞和活體動物都可被熒光素酶基因標記。將標記好的細胞接種到實驗動物體內(nèi)后，當外源（腹腔或靜脈注射）給予其底物熒光素（luciferin），即可在幾分鐘內(nèi)產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。這種酶在ATP，氧存在的條件下，催化熒光素的氧化反應(yīng)才可以發(fā)光，因此只有在活細胞內(nèi)才會產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象，并且發(fā)光光強度與標記細胞的數(shù)目線性相關(guān)。
熒光素由于諸多優(yōu)點得到廣大科研人員的青睞，主要特點如下：
（1） 熒光素不會影響動物的正常生理功能。
（2）熒光素是280道爾頓的小分子，水溶性和脂溶性都非常好，很容易穿透細胞膜和血腦屏障。
（3） 熒光素在體內(nèi)擴散速度快，可通過腹腔注射或尾部靜脈注射進入動物體內(nèi)。腹腔注射擴散較慢，持續(xù)發(fā)光長。熒光素腹腔注射老鼠后約1min后表達熒光素酶的細胞開始發(fā)光，10min后強度達到穩(wěn)定的最高點，在最高點持續(xù)約20~30 min后開始衰減，約3h后熒光素排除，發(fā)光全部消失，最佳檢測時間是在注射后15~35min之間；若進行熒光素靜脈注射，擴散快，但發(fā)光持續(xù)時間很短。科研人員根據(jù)大量的實驗總結(jié)出熒光素的合適的用量是150mg/kg，即體重20克的小鼠需要3毫克的熒光素。
（4） 觀察時間的間隔沒有最短限制，只要觀察的條件控制一致就可以。雖然底物在動物體內(nèi)有一定的代謝過程，但是上一次底物的殘留曲線可以知道，可以控制對下一次觀察結(jié)果的影響。
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