The GAL4-UAS system is a biochemical method used to study gene expression and function in organisms such as the fruit fly. It has proved to be a very powerful technique for studying the expression of genes. The system has two parts: the GAL4 gene, encoding the yeast transcription activator protein Gal4, and the UAS (Upstream Activation Sequence), a short section of the promoter region, to which Gal4 specifically binds to activate gene transcription.

PropertyValue
dbpprop:abstract
  • The GAL4-UAS system is a biochemical method used to study gene expression and function in organisms such as the fruit fly. It has proved to be a very powerful technique for studying the expression of genes. The system has two parts: the GAL4 gene, encoding the yeast transcription activator protein Gal4, and the UAS (Upstream Activation Sequence), a short section of the promoter region, to which Gal4 specifically binds to activate gene transcription. Gal4 is a modular protein consisting broadly of a DNA-binding domain and an activation domain. The UAS to which Gal4 binds is CGG-N11-CCG, where N can be any base. Although Gal4 is a yeast protein not normally present in other organisms it has been shown to work as a transcription factor in a variety of organisms such as Drosophila, and human cells, highlighting that the same mechanisms for gene expression have been conserved over the course of evolution. For study in Drosophila, the GAL4 gene is placed under the control of a native gene promoter, or driver gene, while the UAS controls expression of a target gene. GAL4 is then only expressed in cells where the driver gene is usually active. In turn, Gal4 should only activate gene transcription where a UAS has been introduced. For example, by fusing a gene encoding a visible marker such as GFP the expression pattern of the driver genes can be determined. GAL4 and the UAS are very useful for studying gene expression in Drosophila as they are not normally present and their expression does not interfere with other processes in the cell. However, some research has indicated that over-expression of GAL4 in Drosophila can have side-effects, probably relating to immune and stress responses to what is essentially an alien protein. The GAL4-UAS system has also been employed to study gene expression in organisms besides Drosophila, such as the African clawed frog Xenopus and zebrafish. The GAL4/UAS system is also utilized in Two-Hybrid Screening, a method of identifying interactions between two proteins or a protein with DNA.
  • Mit Hilfe des GAL4/UAS-Systems (auch UAS-GAL4-System) können beliebige klonierte Gene gezielt in bestimmten Zellen oder Geweben exprimiert werden. GAL4 ist ein hefespezifischer Transkriptionsfaktor, der unter der Kontrolle eines schwachen Promotors steht und für das Protein GAL4 codiert. Zur Expression wird ein weiterer Promoter oder Enhancer benötigt. Das Protein GAL4 bindet spezifisch an die so genannte UAS (Upstream Activating Sequence), wodurch ein downstream gelegenes Zielgen aktiviert wird. Dies kann z. B. das Gen für das grün fluoreszierende Protein GFP, oder ein zu untersuchendes Gen sein. Mit transposablen Elementen (Enhancer-Trap-Element) kann das GAL4-Konstrukt zufällig zwischen eine Enhancerregion und ein Gen springen. In diesem Fall wird durch den Enhancer sowohl dieses Gen, als auch das GAL4-Gen aktiviert. Dieses Verfahren wird als Enhancer-Trap-Technik bezeichnet. Das GAL4/UAS-System wird dann durch die Kreuzung von zwei Fliegenstämmen erzeugt. Ein Stamm enthält das GAL4-Konstrukt (Treiberlinie), ein zweiter Stamm enthält die UAS-Sequenz (Responderlinie). Die Nachkommen enthalten in allen Zellen die GAL4 und UAS-Sequenzen, wobei das dem UAS nachgeschaltete Gen nur in den Zellen exprimiert wird, in denen auch GAL4 aktiv ist. Der Vorteil des Systems liegt in der Kombinatorik einer großen Anzahl bekannter GAL4-Linien mit UAS-gekoppelten Genkonstrukten. Die GAL4-Treiberlinie bestimmt den Ort der Expression, während die UAS-Linie das Produkt festlegt. Das Enhancer-Trap-Element enthält die inverted repeats des P-Elements, das GAL4-Gen, ein Markergen, wie z. B. das white-Gen, zur Identifizierung der Transformanten, eine Polylinker Sequenz (enthält diverse Restriktionsschnittstellen) und ein E. coli Plasmid, zur Klonierung von flankierender genomischer DNA. Das Plasmid enthält einen ORI (origin of replication) sowie eine Ampicillin-Resistenz-Kassette. Das GAL4/UAS-System gilt als ein Spezialfall der Hefe-Zwei-Hybrid-Systeme. Entwickelt wurde das GAL4/UAS-System von Andrea Brand und Norbert Perrimon an der Harvard Medical School und erstmals 1993 in Development publiziert.
dbpprop:hasPhotoCollection
rdfs:comment
  • The GAL4-UAS system is a biochemical method used to study gene expression and function in organisms such as the fruit fly. It has proved to be a very powerful technique for studying the expression of genes. The system has two parts: the GAL4 gene, encoding the yeast transcription activator protein Gal4, and the UAS (Upstream Activation Sequence), a short section of the promoter region, to which Gal4 specifically binds to activate gene transcription.
  • Mit Hilfe des GAL4/UAS-Systems (auch UAS-GAL4-System) können beliebige klonierte Gene gezielt in bestimmten Zellen oder Geweben exprimiert werden. GAL4 ist ein hefespezifischer Transkriptionsfaktor, der unter der Kontrolle eines schwachen Promotors steht und für das Protein GAL4 codiert. Zur Expression wird ein weiterer Promoter oder Enhancer benötigt.
rdfs:label
  • GAL4/UAS system
  • Gal4/UAS-System
owl:sameAs
skos:subject
foaf:page
is dbpprop:redirect of