Pagrindinis skirtumas - pasirenkamas žymeklis ir reporterio genas
Genų inžinerijos technika naudojama svarbiems genams perkelti iš organizmo į kitą organizmą. Užsienio geno įterpimas į kito organizmo genomą ir jo ekspresija ląstelėje-šeimininkėje yra sunkiausi genų perkėlimo žingsniai. Norint nustatyti transformacijos proceso sėkmę, rekombinantinėje molekulėje naudojamas selektyvus žymeklis ir reporterio genas. Pasirenkamas žymeklis yra DNR seka arba genas, kuris iš transformuotų ląstelių išreiškia ir parenka transformuotas ląsteles. Reporterio genas yra kitas genas, naudojamas transformuotoms ląstelėms atskirti ir įterpto geno kiekybiniam įvertinimui ar aptikimui, kaip jis veikia šeimininke. Pagrindinis skirtumas tarp pasirenkamo žymeklio ir reporterio geno yra tas, kad pasirenkamas žymeklis naudojamas ne transformuotų ląstelių atrankai ir signalizavimui apie transformuotas ląsteles, o reporterio genas naudojamas genų ekspresijos lygiui šeimininke įvertinti.
TURINYS
1. Apžvalga ir pagrindiniai skirtumai
2. Kas yra pasirenkamas žymeklis
3. Kas yra reporterio genas
4. Palyginimas greta - pasirenkamas žymeklis ir reporterio genas
5. Santrauka
Kas yra pasirenkamas žymeklis?
Genų inžinerijoje dominantis genas įterpiamas į tinkamą vektorių ir transformuojamas į organizmus-šeimininkus. Tačiau transformacija yra sėkminga tik kompetentingose ląstelėse šeimininkėse, o ląstelės šeimininkės gali atmesti svetimos DNR pasisavinimą. Todėl, norint tęsti tolesnius eksperimentus, svarbu transformuoti ir ne transformuotas ląsteles. Taigi tyrėjai įtraukia pasirenkamą žymeklio geną į vektorių, kad būtų galima lengvai pasirinkti transformuotas ląsteles iš ne transformuotų ląstelių. Pasirenkamas žymeklis yra DNR seka, ypač genas, naudingas identifikuoti transformuotas ląsteles. Šis žymens genas pasižymi savybe, kuri tinka dirbtinai transformuotų ląstelių pasirinkimui iš netransformuotų ląstelių terpėje.
Molekulinėje biologijoje dažniausiai naudojami pasirenkami žymenys yra atsparūs antibiotikams genai. Atsparumo antibiotikams genas įterpiamas į vektorių ir transformuojamas į ląsteles-šeimininkus, ypač į bakterijas-šeimininkes. Tas konkretus antibiotikas yra įtrauktas į bakterijos auginimo terpę. Dėl selektyvaus žymens buvimo selektyviomis sąlygomis gali išgyventi tik ląstelės, kuriose yra tinkamas pasirenkamas žymeklis. Transformacijos neturinčios ląstelės negali augti terpėje, kurioje yra antibiotikų. Todėl dėl selektyvaus žymeklio, atsparaus antibiotikams, transformuotos ląstelės yra lengvai atpažįstamos.
Genai, suteikiantys antimetabolitų, herbicidų bruožų, naudojami kaip selektyvūs žymenys klonuojant vektorius augalų genų inžinerijoje. Tačiau ši selektyviųjų žymenų transformacija į genetiškai modifikuotus organizmus daro neigiamą poveikį aplinkai ir žmonėms. Išsiskyrusios antibiotikams atsparios bakterijos gali padidinti žmogaus patogenų atsparumą antibiotikams. Tai gali užteršti produktą ar biomasę antibiotikais ir prarasti selektyvų slėgį dėl antibiotikų skilimo ir inaktyvacijos.
01 paveikslas. Plazmidės vektorius genų perkėlimui su pasirinktu žymekliu
Kas yra reporterio genas?
Reporterio genai yra genai, leidžiantys aptikti arba išmatuoti įterptą geno išraišką. Šie reporterio genai gali būti prijungti prie dominuojančio geno reguliavimo sekų, kad būtų galima parodyti išraiškos vietą ar lygius. Todėl genų ekspresijos metu tuo pačiu promotoriumi jie perrašomi į vieną mRNR seką ir tada paverčiami baltymu, kuris gali nurodyti geno ekspresijos lygį.
Reporterio genai yra įvairių tipų, ir jie turi vizualiai identifikuojamų savybių, kurios paprastai yra susijusios su fluorescuojančiais ir liuminescenciniais baltymais. Genai, koduojantys fluorescuojančius baltymus ir fermentus, nematomus substratus paverčia liuminescenciniais ar spalvotais produktais, pranešdami apie sėkmingą geno išraišką ir suteikdami galimybę kiekybiškai įvertinti geno išraišką.
02 paveikslas: Reporterio geno išraiška
Kuo skiriasi „Selectable Marker“ir „Reporter Gen“?
Skirtingas straipsnis viduryje prieš lentelę
Pasirenkamas žymeklis ir reporterio genas |
|
| Pasirenkamas žymeklis yra tam tikra DNR seka, padedanti atskirti transformuotas ląsteles su ne transformuotomis ląstelėmis. | Reporterio genas yra genas, padedantis kiekybiškai įvertinti norimo geno, įterpto į ląstelę šeimininkę, išraišką. |
| Pagamintų vienetų pobūdis | |
| Genai užkoduoti savybėmis, kurios padeda dirbtinei selekcijai auginimo terpėse. | Genai užkoduoti vizualiai atpažįstamomis savybėmis. |
| Naudojimas | |
| Pasirenkamo žymens pavyzdžiai yra atsparumo antibiotikams genai, antimetabolito genai, herbicidų atsparumo genai ir kt. | Genų kodas yra žalias fluorescuojantis baltymas, β-gliukuronidazė, chloramfenikolio acetiltransferazė, raudonos spalvos fluorescuojantis baltymas ir kt. |
Santrauka - pasirenkamas žymeklis ir reporterio genas
Pasirenkami žymekliai leidžia transformuotoms ląstelėms augti selektyviose terpėse, kuriose yra tam tikro antibiotiko ar herbicido. Jie naudojami ankstyvai transformuotų ląstelių atrankai. Norint įterpti norimo geno išraiškos lygį, naudojami reporterių genai. Jie taip pat leidžia diferencijuoti transformuotas ir netransformuotas ląsteles. Tai yra skirtumas tarp pasirenkamo žymeklio ir reporterio geno. Tiek pasirenkamas žymeklis, tiek reporterio genas laikomi svarbiais genų inžinerijos žymenimis.
