Kľúčový rozdiel - voliteľný marker oproti génu reportéra
Na prenos dôležitých génov z organizmu do iného organizmu sa používa technika genetického inžinierstva. Vloženie cudzieho génu do genómu iného organizmu a jeho expresia v hostiteľskej bunke sú najťažšie kroky pri prenose génu. Na detekciu úspešnosti transformačného procesu sa v rekombinantnej molekule použije selekčný marker a reportérový gén. Selektovateľný marker je sekvencia DNA alebo gén, ktorý exprimuje a selektuje transformované bunky z netransformovaných buniek. Reportérový gén je ďalší gén, ktorý sa používa na rozlíšenie transformovaných buniek a na kvantifikáciu alebo detekciu fungovania vloženého génu v hostiteľovi. Kľúčový rozdiel medzi selekčným markerom a reportérovým génom je v tom, že selekčný marker sa používa na skríning netransformovaných buniek a na signalizáciu transformovaných buniek, zatiaľ čo sa reportérový gén používa na kvantifikáciu úrovne génovej expresie v hostiteľovi.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je voliteľný marker
3. Čo je to Reporterový gén
4. Porovnanie vedľa seba - voliteľný marker vs. Reporterový gén
5. Zhrnutie
Čo je voliteľný marker?
V genetickom inžinierstve je požadovaný gén vložený do vhodného vektora a transformovaný do hostiteľských organizmov. Transformácia je však úspešná iba v kompetentných hostiteľských bunkách a existuje možnosť, že hostiteľské bunky odmietnu absorpciu cudzej DNA. Preto je dôležité pokračovať v ďalšom experimentovaní s diferenciáciou transformovaných a netransformovaných buniek. Vedci preto začleňujú do vektora selekčný markerový gén na ľahký výber transformovaných buniek z netransformovaných buniek. Selektovateľným markerom je sekvencia DNA, najmä gén užitočný na identifikáciu transformovaných buniek. Tento markerový gén vykazuje znak, ktorý vyhovuje umelému výberu transformovaných buniek z netransformovaných buniek na médiu.
Najbežnejšie selekčné markery používané v molekulárnej biológii sú gény rezistentné na antibiotiká. Do vektora sa vloží gén rezistencie na antibiotikum a transformuje sa na hostiteľské bunky, najmä na hostiteľskú baktériu. Toto konkrétne antibiotikum je zabudované do rastového média baktérie. Vďaka prítomnosti selektívneho markera môžu za selektívnych podmienok prežiť iba bunky, ktoré obsahujú vhodný selekčný marker. Netransformované bunky nie sú schopné rásť v médiu obsahujúcom antibiotikum. Vďaka selektovateľnému markeru, ktorý je odolný voči antibiotikám, sú preto transformované bunky ľahko identifikovateľné.
Gény, ktoré udeľujú znaky antimetabolitom, sú herbicídy, ktoré sa používajú ako selektívne markery v klonovacích vektoroch v genetickom inžinierstve rastlín. Táto kotransformácia selektívnych markerov na geneticky modifikované organizmy má však negatívne účinky na životné prostredie a človeka. Uvoľňovanie baktérií rezistentných na antibiotiká môže zvýšiť odolnosť antibiotík voči ľudským patogénom. Môže kontaminovať produkt alebo biomasu antibiotikami a v dôsledku degradácie a inaktivácie antibiotík môže stratiť selektívny tlak.
Obrázok 01: Plazmidový vektor na prenos génov so selekčným markerom
Čo je reportérový gén?
Reportérové gény sú gény, ktoré umožňujú detekciu alebo meranie expresie vloženého génu. Tieto reportérové gény môžu byť pripojené k regulačným sekvenciám požadovaného génu na signalizáciu polohy alebo hladín expresie. Preto sa počas expresie génov pod rovnakým promótorom transkribujú do jednej sekvencie mRNA a potom sa translatujú do proteínu, ktorý môže indikovať hladinu génovej expresie.
Reportérové gény sú rôznych typov a obsahujú vizuálne identifikovateľné charakteristiky, ktoré sa zvyčajne podieľajú na fluorescenčných a luminiscenčných proteínoch. Gény, ktoré kódujú fluorescenčný proteín a enzýmy, konvertujú neviditeľné substráty na luminiscenčné alebo farebné produkty signalizáciou úspešnej génovej expresie a poskytujú príležitosť na kvantifikáciu génovej expresie.
Obrázok 02: Expresia reportérového génu
Aký je rozdiel medzi Selectable Marker a Reporter Gene?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Voliteľný marker vs reportérový gén |
|
| Selektovateľný marker je druh sekvencie DNA, ktorý pomáha odlíšiť transformované bunky od netransformovaných buniek. | Reportérový gén je gén, ktorý pomáha kvantifikovať expresiu požadovaného génu vloženého do hostiteľskej bunky. |
| Povaha vyrábaných jednotiek | |
| Gény sú kódované s vlastnosťami, ktoré pomáhajú pri umelom výbere na rastových médiách. | Gény sú kódované s vizuálne identifikovateľnými vlastnosťami. |
| Využitie | |
| Gény pre rezistenciu na antibiotiká, gény pre antimetabolity, gény pre rezistenciu na herbicídy atď. Sú príkladmi selekčného markeru. | Príkladom sú gény pre zelený fluorescenčný proteín, β-glukuronidázu, chloramfenikol acetyltransferázu, červený fluorescenčný proteín atď. |
Zhrnutie - voliteľný marker vs reportérový gén
Selektovateľné markery umožňujú rast transformovaných buniek v selektívnom médiu s dávkou konkrétneho antibiotika alebo herbicídu. Používajú sa na včasnú selekciu transformovaných buniek. Reportérové gény sa používajú na kvantifikáciu úrovne expresie požadovaného vloženého génu. Umožňujú tiež diferenciáciu transformovaných a netransformovaných buniek. To je rozdiel medzi selekčným markerom a reportérovým génom. Selektovateľný marker aj reportérový gén sa považujú za dôležité markery v genetickom inžinierstve.
