1992年Goseen等人成功的利用原核基因调控元件构建了四环素（tetracycline,Tet）真核细胞基因调控表达系统。目前，此系统已被广泛应用于基因功能和基因治疗领域的研究。

　　1.四环素调控表达系统的基本原理

　　Tet调控表达系统通过诱导药物（如四环素和强力霉素等）改变调控蛋白的构象，从而达到调控目标蛋白表达的目的。

　　Tet调控基因表达系统是以大肠杆菌Tn10转座子上Tet抗性操纵子为基础而建立的。Tet阻遏蛋白（Tet repressor protein, TetR）与Tet操纵子（Tet operator, TetO）能够特异性结合。当无诱导药物存在时，TetR会与TetO结合，从而阻断下游耐药基因的表达；当有诱导药物存在时，TetR的构象会发生改变，并从TetO上脱离下来，使下游耐药基因得以表达，细菌从而获得耐药性。

图1. 四环素抗性菌中Tet与TetR/TetO系统作用原理

　　2. Tet-on调控系统

　　利用TetR和TetO特异性结合的特点，多种类型的Tet调控系统逐渐发展起来。其中， 应用较广泛的为Tet-on激活型系统。

　　Tet-on系统由调节表达载体和反应表达载体组成。调节表达载体包含一个人巨细胞病毒早期启动子（PhCMV）和反义Tet转录活化因子（reverse tetracycline transcriptional activator，rtTA）。其中rtTA由反义TetR（reverse TetR, rTetR）和单纯疱疹病毒（HSV）VP16 蛋白C端的一段转录激活区域融合而成。反应表达载体由Tet应答元件（Tet-responsive element, TRE） 、CMV启动子（minimal CMV promoter, PminCMV）及目的基因组成。其中TRE是7个重复的TetO序列。

　　01 Tet-on原理:

　　rtTA是由tTA突变4个氨基酸形成，它的表型与tTA相反。生理条件下，rtTA与TRE不结合，由于PminCMV缺少增强子，因此目的基因不表达；给于DOX后，DOX与rtTA的结合体与TRE结合，从而启动基因表达。

图2. Tet-On原理示意图

　　02 Tet-off原理:

　　Tet转录活化因子(tetracycline transcriptional activator, tTA)是由TetR的1-207个氨基酸和单纯疱疹病毒VP16激活结构域的C端127个氨基酸组成。VP16的增加使得TetR由转录抑制因子变为转录激活因子。生理条件下，tTA主动与TRE结合，启动基因表达；若给于DOX后，DOX与tTA的结合体与TRE解离，从而抑制基因表达。

图3. Tet-Off原理示意图

　　3. Tet-on调控系统的优势

　　高效率：无诱导时目的基因表达水平低，最高诱导倍数可达10000倍；原核来源的TetR和TetO特异性结合，哺乳动物内无类似靶序列。

　　精准调控：药物剂量及用药时间可控。

　　安全：Tet及其衍生物应用多年，安全可靠；低剂量即可获得良好的效果。

　　可逆性：去除诱导剂后可使系统关闭；可反复加入诱导，多次启动诱导。