Tet调控表达系统的基本原理是什么？

Tet 调控表达系统（Tetracycline-controlled gene expression system）是一种利用四环素（Tetracycline）或其衍生物（如强力霉素 Doxycycline）来调控基因表达的人工诱导系统，其基本原理主要基于四环素调控蛋白与 DNA 响应元件的特异性结合，以及四环素对该结合的调控作用，具体如下：

一、核心组件

1、四环素调控蛋白（Tet Repressor, TetR）

天然存在于大肠杆菌中，可特异性结合四环素操纵子序列（Tet Operator, TetO）。

当无四环素或其衍生物存在时，TetR 与 TetO 结合，抑制下游基因转录。

当有四环素或其衍生物存在时，TetR 的构象改变，使其从 TetO 上解离，解除转录抑制。

2、四环素响应元件（TRE, Tetracycline Response Element）

由多个 TetO 序列串联组成，通常插入到启动子（如 CMV 启动子）上游，作为 TetR 的结合位点。

3、融合蛋白（如 tTA 或 rtTA）

tTA（Tet-Off 系统）：TetR 与单纯疱疹病毒 VP16 转录激活结构域的融合蛋白。

无四环素时，tTA 结合 TRE，激活基因转录；有四环素时，tTA 解离，抑制转录。

rtTA（Tet-On 系统）：突变型 TetR（对四环素亲和力反转）与 VP16 的融合蛋白。

无四环素时，rtTA 不结合 TRE，基因不表达；有四环素时，rtTA 结合 TRE，激活转录。

二、两大系统的作用机制

1. Tet-Off 系统（四环素抑制表达）

无四环素时：tTA 结合到 TRE 上，通过 VP16 激活结构域招募 RNA 聚合酶，启动目的基因的转录和表达。

添加四环素 / 强力霉素时：药物与 tTA 结合，导致 tTA 构象改变，使其从 TRE 上解离，抑制基因表达。

2. Tet-On 系统（四环素诱导表达）

无四环素时：rtTA 不与 TRE 结合，目的基因处于沉默状态。

添加四环素 / 强力霉素时：药物与 rtTA 结合，使其构象改变并结合到 TRE 上，通过 VP16 激活转录，诱导基因表达。

三、系统优势

高可控性：通过药物添加 / 去除精确调控基因表达的 “开” 与 “关”。

低背景表达：无药物时，Tet-Off 系统几乎无基因泄漏表达；Tet-On 系统的基础表达也极低。

可逆性：药物作用可逆，可动态调节基因表达水平。

通用性：适用于多种细胞类型和生物体（如哺乳动物细胞、小鼠模型等）。