Galvenā atšķirība - atlasāms marķieris pret reportiera gēnu
Lai nozīmīgus gēnus no organisma pārnestu uz citu organismu, tiek izmantota gēnu inženierijas tehnika. Svešā gēna ievietošana cita organisma genomā un tā izteikšana saimniekšūnā ir visgrūtākie gēnu pārneses soļi. Lai noteiktu transformācijas procesa panākumus, rekombinantā molekulā tiek izmantots atlasāms marķieris un reportiera gēns. Atlasāms marķieris ir DNS secība vai gēns, kas ekspressē un atlasa transformētās šūnas no netransformētajām šūnām. Reportiera gēns ir vēl viens gēns, ko izmanto, lai atšķirtu transformētās šūnas un lai noteiktu vai noteiktu, kā ievietotais gēns darbojas saimniekorganismā. Galvenā atšķirība starp selektīvo marķieri un reportiera gēnu ir tāda, ka atlasāmo marķieri izmanto, lai pārbaudītu netransformētās šūnas un signalizētu par transformētajām šūnām, savukārt reporter gēnu izmanto, lai kvantificētu gēnu ekspresijas līmeni saimniekorganismā.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir atlasāms marķieris
3. Kas ir reportiera gēns
4. Blakus salīdzinājums - atlasāms marķieris vs reportiera gēns
5. Kopsavilkums
Kas ir atlasāms marķieris?
Gēnu inženierijā interesējošais gēns tiek ievietots piemērotā vektorā un pārveidots par saimniekorganismiem. Tomēr transformācija ir veiksmīga tikai kompetentajās saimniekorganisma šūnās, un pastāv iespēja, ka saimniekšūnas noraidīs svešas DNS uzņemšanu. Tāpēc, lai turpinātu turpmāku eksperimentēšanu, ir svarīgi diferencēt transformētās un netransformētās šūnas. Tādējādi pētnieki vektorā iekļauj atlasāmu marķiera gēnu, lai viegli varētu atlasīt transformētās šūnas no netransformētām šūnām. Atlasāms marķieris ir DNS secība, īpaši gēns, kas noder transformēto šūnu identificēšanai. Šim marķiera gēnam piemīt īpašība, kas piemērota mākslīgai transformētu šūnu atlasei no transformētām šūnām barotnē.
Molekulārajā bioloģijā visbiežāk izmantotie atlasāmie marķieri ir antibiotikām rezistenti gēni. Antibiotiku rezistences gēns tiek ievietots vektorā un pārveidots par saimniekorganisma šūnām, it īpaši par saimniekbaktēriju. Šī konkrētā antibiotika tiek iekļauta baktērijas augšanas vidē. Sakarā ar selektīvā marķiera klātbūtni selektīvos apstākļos var izdzīvot tikai šūnas, kas satur piemērotu selektīvo marķieri. Nepārveidotās šūnas nespēj augt antibiotiku saturošā vidē. Tāpēc, pateicoties selektīvajam marķierim, kas ir izturīgs pret antibiotikām, transformētās šūnas ir viegli identificējamas.
Gēni, kas piešķir antimetabolītu, herbicīdu īpašības, tiek izmantoti kā selektīvie marķieri augu gēnu inženierijas klonēšanas vektoros. Tomēr šai selektīvo marķieru kopveidošanai par ģenētiski modificētiem organismiem ir negatīva ietekme uz vidi un cilvēku. Antibiotiku rezistentu baktēriju izdalīšanās var palielināt cilvēka patogēnu antibiotiku rezistenci. Tas var piesārņot produktu vai biomasu ar antibiotikām un antibiotiku noārdīšanās un inaktivācijas rezultātā var zaudēt selektīvo spiedienu.
01. attēls: plazmīdu vektors gēnu pārnešanai ar selektējamu marķieri
Kas ir reportiera gēns?
Reportiera gēni ir gēni, kas ļauj noteikt vai izmērīt ievietoto gēnu ekspresiju. Šos reportiera gēnus var piesaistīt interesējošā gēna regulējošām sekvencēm, lai norādītu uz ekspresijas vietu vai līmeni. Tāpēc gēnu ekspresijas laikā vienā un tajā pašā promotorā tie tiek pārrakstīti vienā mRNS secībā un pēc tam pārveidoti par olbaltumvielām, kas var norādīt uz gēnu ekspresijas līmeni.
Reportiera gēni ir dažāda veida, un tiem ir vizuāli identificējamas īpašības, kas parasti ir iesaistītas fluorescējošās un luminiscējošās olbaltumvielās. Gēni, kas kodē fluorescējošus proteīnus un enzīmus, pārveido neredzamos substrātus luminiscējošos vai krāsainos produktos, signalizējot par veiksmīgu gēnu ekspresiju un dodot iespēju gēnu ekspresijas kvantitatīvai noteikšanai.
02. attēls: Reportiera gēna izpausme
Kāda ir atšķirība starp atlasāmo marķieri un reportiera gēnu?
Atšķirīgs raksts vidū pirms tabulas
Atlasāms marķieris vs reportiera gēns |
|
| Selektīvais marķieris ir sava veida DNS secība, kas palīdz atšķirt transformētās šūnas ar netransformētām šūnām. | Reporter gēns ir gēns, kas palīdz kvantitatīvi noteikt saimniekšūnā ievietotā vēlamā gēna ekspresiju. |
| Izgatavoto vienību veids | |
| Gēni tiek kodēti ar īpašībām, kas palīdz mākslīgi izvēlēties augšanas vidi. | Gēni tiek kodēti ar vizuāli identificējamām īpašībām. |
| Lietošana | |
| Antibiotiku rezistences gēni, antimetabolīta gēni, herbicīdu rezistences gēni utt. Ir piemēri atlasāmajam marķierim. | Gēni kodē zaļo fluorescējošu olbaltumvielu, β-glikuronidāzi, hloramfenikola acetiltransferāzi, sarkanās fluorescējošās olbaltumvielas utt. |
Kopsavilkums - atlasāms marķieris vs reportiera gēns
Atlasāmie marķieri ļauj transformētajām šūnām augt selektīvā barotnē, kurā tiek ievadīti īpaši antibiotikas vai herbicīdi. Tos izmanto transformētu šūnu agrīnai atlasei. Reportiera gēnus izmanto, lai noteiktu vēlamā ievietotā gēna ekspresijas līmeni. Tie arī ļauj diferencēt transformētās un netransformētās šūnas. Šī ir atšķirība starp atlasāmo marķieri un reportiera gēnu. Gan selektīvais marķieris, gan reportiera gēns tiek uzskatīti par nozīmīgiem marķieriem gēnu inženierijā.
