Svarbių genų perkėlimui iš organizmo į kitą organizmą naudojama genetinės inžinerijos technika. Įterpti svetimą geną į kito organizmo genomą ir padaryti jį ekspresuotą ląstelėje-šeimininke yra sunkiausi genų perdavimo žingsniai. Norint nustatyti transformacijos proceso sėkmę, rekombinantinėje molekulėje naudojamas selektyvus žymeklis ir reporterio genas. Parenkamas žymeklis yra DNR seka arba genas, kuris ekspresuoja ir atrenka transformuotas ląsteles iš ne transformuotų ląstelių. Žurnalistės genas yra kitas genas, naudojamas transformuotoms ląstelėms atskirti ir kiekybiškai nustatyti arba aptikti, kaip įterptasis genas veikia šeimininko viduje. Pagrindinis skirtumas tarp pasirenkamo žymeklio ir reporterio geno yra tas, kad selektyvusis žymeklis yra naudojamas ne transformuotoms ląstelėms atskirti ir signalizuoti apie transformuotas ląsteles, o reporterio genas naudojamas geno ekspresijos lygiui šeimininkui įvertinti.
TURINYS
1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra pasirenkamasis žymeklis
3. Kas yra „Reporter Gene“
4. Šalutinis palyginimas - pasirenkamas žymeklis vs reporterio genas
5. Santrauka
Genų inžinerijoje dominantis genas įterpiamas į tinkamą vektorių ir paverčiamas organizmais-šeimininkais. Tačiau transformacija yra sėkminga tik kompetentingose ląstelėse-šeimose, ir ląstelės-šeimininkės gali atmesti svetimos DNR įsisavinimą. Todėl norint tęsti tolesnius eksperimentus, svarbu diferencijuoti transformuotas ir ne transformuotas ląsteles. Taigi tyrėjai įtraukia pasirenkamą žymeklio geną į vektorių, kad lengvai pasirinktų transformuotas ląsteles iš ne-transformuotų ląstelių. Parenkamas žymeklis yra DNR seka, ypač genas, naudingas identifikuojant transformuotas ląsteles. Šis markerinis genas pasižymi bruožu, kuris tinka dirbtiniam transformuotų ląstelių atrankai iš ne transformuotų ląstelių ant terpės.
Dažniausiai pasirenkami žymenys, naudojami molekulinėje biologijoje, yra antibiotikams atsparūs genai. Atsparumo antibiotikams genas įterpiamas į vektorių ir transformuojamas į šeimininko ląsteles, ypač į bakteriją šeimininkę. Tas konkretus antibiotikas yra įtrauktas į bakterijos auginimo terpę. Dėl selektyvaus žymens buvimo selektyviomis sąlygomis gali išgyventi tik tos ląstelės, kuriose yra tinkamas pasirenkamas žymeklis. Netransformuotos ląstelės negali augti terpėje, kurioje yra antibiotikų. Todėl dėl pasirenkamo žymens, kuris yra atsparus antibiotikams, transformuotos ląstelės lengvai atpažįstamos.
Genai, suteikiantys antimetabolitų, herbicidų, naudojami kaip selektyvūs žymenys klonavimo vektoriuose augalų genų inžinerijoje. Tačiau toks selektyvių žymenų transformavimas į genetiškai modifikuotus organizmus daro neigiamą poveikį aplinkai ir žmonėms. Antibiotikams atsparių bakterijų išsiskyrimas gali padidinti žmogaus patogenų atsparumą antibiotikams. Tai gali užteršti gaminį ar biomasę antibiotikais ir gali prarasti selektyvųjį slėgį dėl antibiotikų skaidymo ir inaktyvavimo.
01 paveikslas. Plazmidės vektorius genų perdavimui su pasirenkamu žymekliu
Žurnalistų genai yra genai, kurie įgalina aptikti ar išmatuoti įterpto geno išraišką. Šie reporterio genai gali būti prijungti prie dominančio geno sekų, kad signalizuotų ekspresijos vietą ar lygius. Taigi genų ekspresijos metu tuo pačiu promotoriumi metu jie yra perrašomi į vieną mRNR seką ir po to paverčiami baltymu, kuris gali parodyti genų ekspresijos lygį..
Žurnalistų genai yra įvairių tipų ir turi vizualiai atpažįstamas savybes, kurios paprastai būna susijusios su fluorescenciniais ir liuminescenciniais baltymais. Genai, koduojantys fluorescencinius baltymus ir fermentus, nematomus substratus paverčia luminescenciniais arba spalvotais produktais, signalizuodami apie sėkmingą genų ekspresiją ir suteikdami galimybę kiekybiškai įvertinti genų ekspresiją..
02 paveikslas: Žurnalisto genų išraiška
Pasirenkamas žymeklis prieš reporterio geną | |
Pasirenkamasis žymeklis yra tam tikra DNR seka, padedanti atskirti transformuotas ląsteles nuo ne transformuotų ląstelių. | Žurnalistės genas yra genas, padedantis kiekybiškai įvertinti norimo geno, įterpto į ląstelę-šeimininką, raišką. |
Pagaminamų vienetų pobūdis | |
Genai užkoduoti savybėmis, kurios padeda dirbtinai parinkti auginimo terpę. | Genai koduojami su vizualiai atpažįstamomis savybėmis. |
Naudojimas | |
Atsparumo antibiotikams genai, antimetabolito genai, herbicidų genai ir tt yra pasirenkamo žymens pavyzdžiai. | Žaliųjų fluorescencinių baltymų, β-gliukuronidazės, chloramfenikolio acetiltransferazės, raudonojo fluorescencinio baltymo ir kt. Genų kodas yra pavyzdžiai. |
Parenkami žymekliai leidžia transformuotoms ląstelėms augti selektyvioje terpėje, kurioje yra tam tikras antibiotikas ar herbicidas. Jie naudojami ankstyvam transformuotų ląstelių atrankai. Žurnalistų genai naudojami norint įterpti norimo geno išraiškos lygį. Jie taip pat leidžia diferencijuoti transformuotas ir ne transformuotas ląsteles. Tai yra skirtumas tarp pasirenkamo žymens ir reporterio geno. Tiek pasirenkamas žymeklis, tiek reporterio genas yra laikomi svarbiais žymenimis genų inžinerijoje.
Nuorodos:
1. Ziemienowicz, Alicja. „Augalų pasirenkami žymekliai ir reporterių genai.“ „SpringerLink“. „Springer-Verlag“, n.d. Žiniatinklis. 2017 m. Kovo 23 d.
2. Shih, Chen-Han, Hsiao-Yin Chen, Hung-Chieh Lee ir Huai-Jen Tsai. "Violetinis chromoproteinų genas tarnauja kaip naujas atrankos žymeklis„ Microalga Nannochloropsis oculata "transgenezei.“ VIENAS. Viešoji mokslo biblioteka, n.d. Žiniatinklis. 2017 m. Kovo 25 d
Vaizdo mandagumas:
1. Michaelas Jeltschas „Plazmidė su intarpu“ - Savas darbas (CC BY-SA 4.0) per „Commons Wikimedia“
2. „Reporterio genas“ „TransControl“ tinklalapyje en.wikipedia (CC BY-SA 3.0) per „Commons Wikimedia“