Kluczowa różnica - wybieralny marker vs gen reportera
Technika inżynierii genetycznej służy do przenoszenia ważnych genów z organizmu do innego organizmu. Wstawienie obcego genu do genomu innego organizmu i doprowadzenie do jego ekspresji w komórce gospodarza jest najtrudniejszym etapem transferu genów. Aby wykryć powodzenie procesu transformacji, w rekombinowanej cząsteczce stosuje się marker selekcyjny i gen reporterowy. Marker selekcyjny to sekwencja DNA lub gen, który dokonuje ekspresji i selekcjonuje komórki transformowane spośród komórek nietransformowanych. Gen reporterowy to kolejny gen, który jest używany do rozróżniania transformowanych komórek i do ilościowego określania lub wykrywania, jak wstawiony gen funkcjonuje w gospodarzu. Kluczowa różnica między markerem selekcyjnym a genem reporterowym polega na tym, że marker selekcyjny jest używany do przeszukiwania komórek nietransformowanych i do sygnalizowania transformowanych komórek, podczas gdy gen reporterowy jest używany do ilościowego określania poziomu ekspresji genu u gospodarza.
SPIS TREŚCI
1. Omówienie i kluczowa różnica
2. Czym jest marker selekcyjny
3. Co to jest gen reporterowy
4. Porównanie obok siebie - marker selekcyjny vs gen reporterowy
5. Podsumowanie
Co to jest marker do wyboru?
W inżynierii genetycznej interesujący gen jest wstawiany do odpowiedniego wektora i transformowany w organizmy gospodarza. Jednak transformacja kończy się sukcesem tylko w kompetentnych komórkach gospodarza i istnieje możliwość, że komórki gospodarza odrzuci pobieranie obcego DNA. Dlatego różnicowanie komórek transformowanych i nietransformowanych jest ważne, aby kontynuować dalsze eksperymenty. Dlatego naukowcy włączają gen markera selekcyjnego do wektora w celu łatwej selekcji komórek transformowanych z komórek nietransformowanych. Marker selekcyjny to sekwencja DNA, zwłaszcza gen przydatny w identyfikacji transformowanych komórek. Ten gen markerowy wykazuje cechę, która pasuje do sztucznej selekcji komórek transformowanych z komórek nietransformowanych na podłożu.
Najbardziej powszechnymi markerami selekcyjnymi stosowanymi w biologii molekularnej są geny oporne na antybiotyki. Gen oporności na antybiotyk jest wstawiany do wektora i transformowany do komórek gospodarza, zwłaszcza do bakterii gospodarza. Ten konkretny antybiotyk jest włączony do podłoża hodowlanego bakterii. Ze względu na obecność markera selekcyjnego, w warunkach selekcji mogą przeżyć tylko komórki, które zawierają odpowiedni marker selekcyjny. Nie transformowane komórki nie są zdolne do wzrostu w pożywce zawierającej antybiotyk. Dlatego dzięki markerowi selekcyjnemu, który jest oporny na antybiotyki, można łatwo zidentyfikować transformowane komórki.
Geny, które nadają właściwości antymetabolitom, herbicydom, są stosowane jako markery selekcyjne w wektorach klonujących w inżynierii genetycznej roślin. Jednak ta kotransformacja markerów selektywnych w organizmy zmodyfikowane genetycznie ma negatywny wpływ na środowisko i ludzi. Uwolnienie bakterii opornych na antybiotyki może zwiększyć oporność na antybiotyki ludzkich patogenów. Może zanieczyścić produkt lub biomasę antybiotykami i może stracić presję selekcyjną w wyniku degradacji i inaktywacji antybiotyków.
Figura 01: Wektor plazmidowy do transferu genów z markerem selekcyjnym
Co to jest gen reportera?
Geny reporterowe to geny umożliwiające wykrycie lub pomiar ekspresji wprowadzonego genu. Te geny reporterowe mogą być przyłączone do sekwencji regulatorowych interesującego genu, aby zasygnalizować lokalizację lub poziomy ekspresji. Dlatego podczas ekspresji genów pod tym samym promotorem są one transkrybowane do pojedynczej sekwencji mRNA, a następnie ulegają translacji do białka, które może wskazywać na poziom ekspresji genów.
Geny reporterowe są różnego typu i zawierają identyfikowalne wizualnie cechy, które są zwykle zaangażowane w białka fluorescencyjne i luminescencyjne. Geny, które kodują fluorescencyjne białko i enzymy, przekształcają niewidoczne substraty w luminescencyjne lub kolorowe produkty, sygnalizując udaną ekspresję genów i dając możliwość ilościowego określenia ekspresji genów.
Rysunek 02: Ekspresja genu reportera
Jaka jest różnica między Selectable Marker i Reporter Gene?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Wybieralny marker vs gen reportera |
|
| Marker selekcyjny to rodzaj sekwencji DNA, która pomaga odróżnić komórki transformowane od komórek nietransformowanych. | Gen reporterowy to gen, który pomaga określić ilościowo ekspresję pożądanego genu wprowadzonego do komórki gospodarza. |
| Charakter produkowanych jednostek | |
| Geny są kodowane z cechami, które pomagają w sztucznej selekcji na podłożach uprawowych. | Geny są kodowane z wizualnie identyfikowalnymi cechami. |
| Stosowanie | |
| Geny oporności na antybiotyki, geny antymetabolitów, geny oporności na herbicydy itp. Są przykładami markera selekcyjnego. | Przykładami są kod genów zielonego białka fluorescencyjnego, β-glukuronidazy, acetylotransferazy chloramfenikolu, białka czerwonej fluorescencji itp. |
Podsumowanie - wybieralny marker kontra gen reportera
Markery selekcyjne pozwalają transformowanym komórkom rosnąć w selektywnych pożywkach, w których podawano określony antybiotyk lub herbicyd. Służą do wczesnej selekcji transformowanych komórek. Geny reporterowe służą do ilościowego określenia poziomu ekspresji wstawionego pożądanego genu. Pozwalają również na różnicowanie komórek transformowanych i nietransformowanych. To jest różnica między markerem selekcyjnym a genem reporterowym. Zarówno marker selekcyjny, jak i gen reporterowy są uważane za ważne markery w inżynierii genetycznej.
