Probing Gene Expression in Live Cells, One Protein Molecule at a Time

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作者
Ji Yu,Jie Xiao,Xiaojia Ren,Kaiqin Lao,X. Sunney Xie
出处
期刊:Science [American Association for the Advancement of Science (AAAS)]
卷期号:311 (5767): 1600-1603 被引量:930
标识
DOI:10.1126/science.1119623
摘要

We directly observed real-time production of single protein molecules in individual Escherichia coli cells. A fusion protein of a fast-maturing yellow fluorescent protein (YFP) and a membrane-targeting peptide was expressed under a repressed condition. The membrane-localized YFP can be detected with single-molecule sensitivity. We found that the protein molecules are produced in bursts, with each burst originating from a stochastically transcribed single messenger RNA molecule, and that protein copy numbers in the bursts follow a geometric distribution. The quantitative study of low-level gene expression demonstrates the potential of single-molecule experiments in elucidating the workings of fundamental biological processes in living cells.

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