Peamine erinevus - valitav marker vs reportergeen
Geenitehnoloogiat kasutatakse oluliste geenide ülekandmiseks organismist teise organismi. Võõrgeeni sisestamine teise organismi genoomi ja peremeesrakus ekspresseerimine on geeniülekande kõige raskemad etapid. Transformatsiooniprotsessi edukuse tuvastamiseks kasutatakse rekombinantses molekulis selekteeritavat markerit ja reportergeeni. Valitav marker on DNA järjestus või geen, mis ekspresseerib ja valib transformeeritud rakud transformeerimata rakkude hulgast. Reportergeen on veel üks geen, mida kasutatakse transformeeritud rakkude eristamiseks ja kvantifitseerimiseks või tuvastamiseks, kuidas sisestatud geen peremehes toimib. Peamine erinevus selekteeritava markeri ja reportergeeni vahel on see, et selekteeritavat markerit kasutatakse transformeerimata rakkude sõelumiseks ja transformeeritud rakkude signaalimiseks, samas kui reportergeeni kasutatakse geeniekspressiooni taseme kvantifitseerimiseks peremeesorganismis.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on valitav marker
3. Mis on reportergeen
4. Kõrvuti võrdlus - valitav marker vs reportergeen
5. Kokkuvõte
Mis on valitav marker?
Geenitehnoloogias sisestatakse huvipakkuv geen sobivasse vektorisse ja transformeeritakse peremeesorganismideks. Kuid transformatsioon on edukas ainult pädevates peremeesrakkudes ja peremeesrakkudel on võimalus lükata tagasi võõra DNA omastamine. Seetõttu on edasise katsetamise jätkamiseks oluline transformeeritud ja transformeerimata rakkude diferentseerimine. Seega lisavad teadlased vektorisse selekteeritava markergeeni, et transformeerimata rakke oleks lihtne transformeerimata rakkudest valida. Valitav marker on DNA järjestus, eriti geen, mis on kasulik transformeeritud rakkude identifitseerimiseks. Sellel markergeenil on omadus, mis sobib transformeeritud rakkude kunstlikuks valimiseks transformeerimata rakkudest söötmel.
Kõige tavalisemad molekulaarbioloogias kasutatavad valitavad markerid on antibiootikumiresistentsed geenid. Antibiootikumiresistentsuse geen sisestatakse vektorisse ja transformeeritakse peremeesrakkudesse, eriti peremeesbakteriks. See konkreetne antibiootikum lisatakse bakteri kasvukeskkonda. Selektiivse markeri olemasolu tõttu võivad selektiivsetes tingimustes ellu jääda ainult rakud, mis sisaldavad sobivat selekteeritavat markerit. Transformeerumatud rakud ei suuda antibiootikumi sisaldavas söötmes kasvada. Seetõttu on antibiootikumiresistentse selekteeritava markeri tõttu transformeeritud rakud kergesti identifitseeritavad.
Antimetaboliitide, herbitsiidide tunnuseid andvaid geene kasutatakse selektiivsete markeritena taime geenitehnoloogia vektorite kloonimisel. Sellel selektiivsete markerite ühisel muundamisel geneetiliselt muundatud organismideks on aga negatiivne mõju keskkonnale ja inimesele. Antibiootikumiresistentsete bakterite vabanemine võib suurendada inimese patogeenide antibiootikumiresistentsust. See võib saastata toodet või biomassi antibiootikumidega ja võib kaotada selektiivse rõhu antibiootikumide lagunemise ja inaktiveerimise tagajärjel.
Joonis 01: plasmiidivektor geeni ülekandmiseks selekteeritava markeriga
Mis on reportergeen?
Reportergeenid on geenid, mis võimaldavad tuvastatud või mõõta sisestatud geeniekspressiooni. Neid reportergeene saab kinnitada huvipakkuva geeni regulatiivsetele järjestustele, et anda märku ekspressiooni asukohast või tasemetest. Seetõttu transkribeeritakse nad sama promootori all olevate geenide ekspresseerimise ajal üheks mRNA järjestuseks ja seejärel tõlgitakse valguks, mis võib näidata geeniekspressiooni taset.
Reportergeenid on erinevat tüüpi ja neil on visuaalselt tuvastatavad omadused, mis on tavaliselt seotud fluorestseeruvate ja luminestsentsvalkudega. Geenid, mis kodeerivad fluorestsentsvalku ja ensüüme, muudavad nähtamatud substraadid luminestsents- või värvilisteks saadeteks, andes märku edukast geeniekspressioonist ja andes võimaluse geeniekspressiooni kvantifitseerimiseks.
Joonis 02: Reportergeeni ekspressioon
Mis vahe on valitaval markeril ja reportergeenil?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Valitav marker vs reportergeen |
|
| Valitav marker on omamoodi DNA järjestus, mis aitab eristada transformeeritud rakke transformeerimata rakkudega. | Reportergeen on geen, mis aitab kvantifitseerida peremeesrakku sisestatud soovitud geeni ekspressiooni. |
| Toodetud ühikute laad | |
| Geenidele on kodeeritud omadused, mis aitavad kunstlikku valikut kasvusubstraatides. | Geenid on kodeeritud visuaalselt tuvastatavate omadustega. |
| Kasutamine | |
| Antibiootikumiresistentsusgeenid, antimetaboliidigeenid, herbitsiidiresistentsusgeenid jne on valitav markeri näited. | Geenid kodeerivad rohelist fluorestseeruvat valku, β-glükuronidaasi, klooramfenikooli atsetüültransferaasi, punast fluorestseeruvat valku jne. |
Kokkuvõte - valitav marker vs reportergeen
Valitavad markerid võimaldavad transformeeritud rakkudel kasvada selektiivses söötmes, millele on antud konkreetne antibiootikum või herbitsiid. Neid kasutatakse transformeeritud rakkude varaseks valimiseks. Reportergeene kasutatakse sisestatud soovitud geeni ekspressioonitaseme kvantifitseerimiseks. Need võimaldavad ka transformeeritud ja transformeerimata rakke eristada. See on erinevus selekteeritava markeri ja reportergeeni vahel. Nii selekteeritavat markerit kui ka reportergeeni peetakse geenitehnoloogias oluliseks markeriks.
