熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)由于其快捷、廉價(jià)、靈敏度高和可定量等優(yōu)點(diǎn)，已普遍用于細(xì)胞生物學(xué)的研究，如基因表達(dá)轉(zhuǎn)錄水平的研究。熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)屬于生物發(fā)光系統(tǒng)，其中的熒光素酶來自于不同生物體內(nèi)的氧化酶，很多物種（細(xì)菌、海洋動(dòng)物、昆蟲等）中都含有熒光素酶，其中應(yīng)用比較廣泛的是熒火蟲熒光素酶。它可以在一定條件下與底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生可檢測(cè)到的光，產(chǎn)生光的過程中幾乎不產(chǎn)生熱量，也就是說這個(gè)過程中幾乎所有的能量全部轉(zhuǎn)化為光能，這使得檢測(cè)的靈敏度非常高。下面以報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)（啟動(dòng)子）為例，來介紹雙熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)。

 熒光素酶反應(yīng)原理

 
報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)常用于研究目的基因的調(diào)控元件（啟動(dòng)子、增強(qiáng)子等），調(diào)控元件的DNA結(jié)合域和順式作用元件實(shí)現(xiàn)共價(jià)結(jié)合，從而對(duì)基因的表達(dá)起抑制或增強(qiáng)的作用。整個(gè)報(bào)告基因的核心是將待定的調(diào)控元件與報(bào)告基因進(jìn)行融合，檢測(cè)報(bào)告基因的表達(dá)。由于報(bào)告基因的表達(dá)完全取決待定的調(diào)控元件，故報(bào)告基因的表達(dá)量與待定調(diào)控元件的活性直接相關(guān)。一個(gè)好的報(bào)告基因必須滿足以下條件：
（1）在所檢測(cè)的細(xì)胞內(nèi)不存在；
（2）檢測(cè)起來非常方便；
（3）靈敏度要高，最好可以定量。相比于傳統(tǒng)的β-半乳糖苷酶（LacZ，真核生物內(nèi)有內(nèi)源性干擾）、氯霉素乙酰轉(zhuǎn)移酶（CAT，檢測(cè)復(fù)雜）、熒光蛋白（GFP、YFP、RFP等，靈敏度不高，有些細(xì)胞有自發(fā)熒光現(xiàn)象），熒光素酶檢測(cè)系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
 

 
熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)圖解

 
由于熒光素酶超級(jí)靈敏的能力和寬廣的動(dòng)力學(xué)范圍，熒光素酶系統(tǒng)得到了廣泛的使用。通常熒光素酶的實(shí)驗(yàn)會(huì)將待檢測(cè)的調(diào)控元件（啟動(dòng)子）安排在熒光素酶基因的上游，構(gòu)建成載體，然后將構(gòu)建完成的載體導(dǎo)入到合適的動(dòng)物細(xì)胞中，通過檢測(cè)熒光素酶的活性來判斷調(diào)控元件的活性。
在熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)中，只使用一種熒光素酶（一般為熒火蟲熒光素酶），為單熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)；由于不同的熒光素酶所發(fā)出的光具有不同的光譜性質(zhì)，或使用不同的底物，一個(gè)報(bào)告實(shí)驗(yàn)中也可以使用兩種或多種熒光素酶，其中最常用到的就是雙熒光素酶（一般為熒火蟲熒光素酶和海腎熒光素酶）報(bào)告實(shí)驗(yàn)，其中一種熒光素酶作為報(bào)告基因，另一種則作為內(nèi)參，主要作用是減少外界因素對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響，這些影響主要包括操作誤差、細(xì)胞接種差異、細(xì)胞處理的誤差、孔間增殖差異等因素。因此，在調(diào)控元件（啟動(dòng)子、增強(qiáng)子）的研究中，雙熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的會(huì)更多一些，整個(gè)的實(shí)驗(yàn)過程也非常的簡便，如下圖所示。
 

 
 熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)流程