選択マーカーとレポーター遺伝子の主な違いは、選択マーカーが形質転換体と非形質転換体を区別するために用いられるのに対し、レポーター遺伝子は形質転換遺伝子の発現レベルを測定するために用いられる点です。
さらに、選択マーカー遺伝子は独自のプロモーターを持ち、レポーター遺伝子の発現は形質転換遺伝子のプロモーターによって制御される。
トランスジェニック生物を作製する研究において、形質転換体の解析に用いられる遺伝子は、選択マーカーとレポーター遺伝子の2種類です。
セレクタブルマーカーとは
選択マーカーとは、一般的にプラスミドに含まれるマーカー遺伝子の一種です。
選択マーカーは、プラスミドを利用して宿主細胞内に導入される。
選択マーカーを持つ形質転換体は、対応する選択培地で生育することができる。
しかし、選択マーカーを持たない非形質転換体は、その選択培地では生育できない。
つまり、選択マーカーの遺伝子産物が生存のための選択因子となる。
選択マーカーには、抗生物質耐性遺伝子、代謝拮抗剤マーカー遺伝子、除草剤耐性遺伝子の3つがあります。
最も広く用いられているのは、抗生物質耐性遺伝子です。
そのため、形質転換体のみが、対応する抗生物質を含む培地中で生育することができる。
選択可能なマーカー
ただし、すべての形質転換体が目的の遺伝子を持つとは限らない。
また、選択マーカーを導入したベクターのみを持つ形質転換体も存在する。
シークエンスや遺伝子発現解析では、目的の遺伝子を持つ組換え体しか検出することができない。
レポーターの遺伝子とは
レポーター遺伝子は、遺伝子発現を定量的に測定するために用いられるマーカー遺伝子の一種です。
レポーター遺伝子は、目的とする遺伝子の制御配列と融合している。
レポーター遺伝子は、目的の遺伝子の発現を解析する以外に、遺伝子制御因子の機能や転写因子が遺伝子発現に及ぼす影響を調べることができる。
また、組織特異的な遺伝子発現や経路特異的な遺伝子発現を同定するためにも、レポーター遺伝子は重要です。
図2: レポーター遺伝子の役割
レポーター遺伝子は、緑色蛍光タンパク質（GFP）とルシフェラーゼが代表的です。
GFPは紫外光で光るタンパク質です。
赤色蛍光タンパク質や黄色蛍光タンパク質など他の蛍光タンパク質の存在により、同一システム内で異なるタンパク質を識別することができます。
ルシフェラーゼは、基質であるルシフェリンから黄緑色または青色の光を発生させる触媒作用のある酵素です。
選択マーカーとレポーター遺伝子の類似性
- 選択マーカーとレポーター遺伝子は、形質転換体の解析に用いられる2種類のマーカー遺伝子です。
- 選択マーカーとレポーター遺伝子は、形質転換体の解析に用いられる2種類のマーカー遺伝子で、目的の遺伝子とともに宿主生物に形質転換される。
- どちらのタイプのレポーター遺伝子も、通常の状態では宿主細胞内に存在しない。従って、宿主細胞にとっては異物です。
選択可能なマーカーとレポート遺伝子の相違点
定義
選択マーカーとは、マーカー遺伝子を含むベクターで形質転換またはトランスフェクトされた細胞を識別することができる遺伝子を指し、レポーター遺伝子とは、他の遺伝子またはプロモーターなどの目的のDNA配列を「タグ付け」するために使用される遺伝子を指します。
重要性
選択マーカーは形質転換体と非形質転換体を区別するのに役立ち、レポーター遺伝子は形質転換した遺伝子の発現量を測定するのに役立つ。
プロモーター
選択マーカーは独自のプロモーターを持ち、レポーター遺伝子は形質転換遺伝子のプロモーターの下で制御されます。
所在地
選択変数はプラスミド内または遺伝子コンストラクト内に、レポーター遺伝子はプロモーターと目的遺伝子の間に配置されます。
結果
選択マーカーを導入した形質転換細胞は選択培地で生育できるが、非形質転換体は選択マーカーを持たないため生育できない。
また、レポーター遺伝子の遺伝子産物の量は、導入に成功した目的遺伝子の量に依存する。
例
選択マーカーとしては、抗生物質耐性遺伝子、代謝拮抗剤マーカー遺伝子、除草剤耐性遺伝子などがあり、レポーター遺伝子としてはGFPやルシフェラーゼなどがあります。
結論
選択マーカーは、対応する選択培地で形質転換体をスクリーニングするためのマーカー遺伝子であり、レポーター遺伝子は、発現量を測定するためのマーカー遺伝子です。
選択マーカーとレポーター遺伝子の主な違いは、スクリーニングの種類です。
