Klíčový rozdíl - volitelný marker vs. gen reportéru
K přenosu důležitých genů z organismu do jiného organismu se používá technika genetického inženýrství. Vložení cizího genu do genomu jiného organismu a jeho exprese v hostitelské buňce jsou nejtěžšími kroky při přenosu genu. K detekci úspěchu transformačního procesu se v rekombinantní molekule používá selektovatelný marker a reportní gen. Selektovatelný marker je sekvence DNA nebo gen, který exprimuje a vybírá transformované buňky z netransformovaných buněk. Reportérový gen je další gen, který se používá k rozlišení transformovaných buněk a ke kvantifikaci nebo detekci fungování vloženého genu v hostiteli. Klíčovým rozdílem mezi selektovatelným markerem a reportérovým genem je to, že selekční marker se používá k screeningu netransformovaných buněk a k signalizaci transformovaných buněk, zatímco reportérový gen se používá ke kvantifikaci úrovně genové exprese v hostiteli.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je volitelný marker
3. Co je to Reporterový gen
4. Porovnání vedle sebe - Selectable Marker vs. Reporter Gene
5. Shrnutí
Co je volitelný marker?
V genetickém inženýrství je požadovaný gen vložen do vhodného vektoru a transformován na hostitelské organismy. Transformace je však úspěšná pouze v kompetentních hostitelských buňkách a existuje možnost hostitelských buněk odmítnout absorpci cizí DNA. Proto je důležité pokračovat v dalším experimentování s diferenciací transformovaných a netransformovaných buněk. Vědci proto začleňují do vektoru selekční markerový gen pro snadnou selekci transformovaných buněk z netransformovaných buněk. Selektovatelný marker je sekvence DNA, zejména gen užitečný při identifikaci transformovaných buněk. Tento markerový gen vykazuje vlastnost, která vyhovuje umělé selekci transformovaných buněk z netransformovaných buněk na médiu.
Nejběžnější selektovatelné markery používané v molekulární biologii jsou geny rezistentní na antibiotika. Gen antibiotické rezistence je vložen do vektoru a transformován do hostitelských buněk, zejména na hostitelskou bakterii. Toto konkrétní antibiotikum je zabudováno do růstového média bakterie. Vzhledem k přítomnosti selektivního markeru mohou za selektivních podmínek přežít pouze buňky, které obsahují vhodný selekční marker. Netransformované buňky nejsou schopné růst v médiu obsahujícím antibiotikum. Díky selekčnímu markeru, který je rezistentní na antibiotika, jsou proto transformované buňky snadno identifikovatelné.
Geny, které propůjčují vlastnosti antimetabolitům, herbicidy, se používají jako selektivní markery v klonovacích vektorech v genetickém inženýrství rostlin. Tato kotransformace selektivních markerů na geneticky modifikované organismy má však negativní účinky na životní prostředí a člověka. Uvolňování bakterií rezistentních na antibiotika může zvýšit odolnost antibiotik vůči lidským patogenům. Může kontaminovat produkt nebo biomasu antibiotiky a v důsledku degradace a inaktivace antibiotik může ztratit selektivní tlak.
Obrázek 01: Plazmidový vektor pro genový přenos se selekčním markerem
Co je Reporter Gene?
Reportérové geny jsou geny, které umožňují detekci nebo měření exprese vloženého genu. Tyto reportérové geny mohou být připojeny k regulačním sekvencím požadovaného genu pro signalizaci polohy nebo úrovní exprese. Proto se během exprese genů pod stejným promotorem přepisují do jediné sekvence mRNA a poté se translatují na protein, který může indikovat úroveň genové exprese.
Reportérové geny jsou různých typů a obsahují vizuálně identifikovatelné charakteristiky, které se obvykle podílejí na fluorescenčních a luminiscenčních proteinech. Geny, které kódují fluorescenční protein a enzymy, převádějí neviditelné substráty na luminiscenční nebo barevné produkty tím, že signalizují úspěšnou genovou expresi a poskytují příležitost ke kvantifikaci genové exprese.
Obrázek 02: Exprese genů reportérů
Jaký je rozdíl mezi Selectable Marker a Reporter Gene?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Selectable Marker vs Reporter Gene |
|
| Selektovatelný marker je druh sekvence DNA, který pomáhá rozlišovat transformované buňky od netransformovaných buněk. | Reporterový gen je gen, který pomáhá kvantifikovat expresi požadovaného genu vloženého do hostitelské buňky. |
| Povaha vyráběných jednotek | |
| Geny jsou kódovány charakteristikami, které pomáhají při umělém výběru na růstových médiích. | Geny jsou kódovány vizuálně identifikovatelnými vlastnostmi. |
| Používání | |
| Geny pro rezistenci na antibiotika, geny pro antimetabolity, geny pro rezistenci na herbicidy atd. Jsou příklady selektovatelného markeru. | Příkladem jsou kódy genů pro zelený fluorescenční protein, β-glukuronidázu, chloramfenikol acetyltransferázu, červený fluorescenční protein atd. |
Shrnutí - Selectable Marker vs Reporter Gene
Selektovatelné markery umožňují transformovaným buňkám růst v selektivním médiu dávkovaném konkrétním antibiotikem nebo herbicidem. Používají se pro včasnou selekci transformovaných buněk. Reportérové geny se používají ke kvantifikaci úrovně exprese požadovaného vloženého genu. Umožňují také diferenciaci transformovaných a netransformovaných buněk. To je rozdíl mezi selekčním markerem a reportérovým genem. Selektovatelný marker i reportní gen jsou považovány za důležité markery v genetickém inženýrství.
