Ero valittavissa olevan merkinnän ja reportterigeenin välillä

Keskeinen ero - valittava merkki vs. reportterigeeni
 

Geenitekniikkatekniikkaa käytetään tärkeiden geenien siirtämiseen organismista toiseen organismiin. Vieraan geenin insertointi toisen organismin genomiin ja sen ekspression saaminen isäntäsolussa on vaikeimpia vaiheita geenin siirrossa. Transformaatioprosessin onnistumisen havaitsemiseksi yhdistelmämolekyylissä käytetään valittavaa markkeria ja reportterigeeniä. Valittavissa oleva merkki on DNA-sekvenssi tai geeni, joka ekspressoi ja valitsee transformoidut solut transformoimattomista soluista. Reportterigeeni on toinen geeni, jota käytetään transformoitujen solujen erottamiseen ja kvantifiointiin tai havaitsemiseen, kuinka insertoitu geeni toimii isännässä. Avainero valittavissa olevan markkerin ja reportterigeenin välillä on, että valittavaa markkeria käytetään transformoimattomien solujen seulomiseen ja transformoitujen solujen signalointiin, kun taas reportterigeeniä käytetään geeniekspression määrän kvantifioimiseen isännässä.

SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on valittavissa oleva merkki
3. Mikä on Reportter-geeni
4. Vertailu rinnakkain - valittava merkki vs. reportterigeeni
5. Yhteenveto

Mikä on valittavissa oleva merkki?

Geenitekniikassa mielenkiinnon kohteena oleva geeni insertoidaan sopivaan vektoriin ja transformoidaan isäntäorganismeiksi. Transformaatio on kuitenkin onnistunut vain toimivaltaisissa isäntäsoluissa, ja isäntäsoluilla on mahdollisuus hylätä vieraan DNA: n otto. Siksi transformoitujen ja transformoimattomien solujen erilaistuminen on tärkeää jatkaakokeilua. Siksi tutkijat sisällyttävät valittavissa olevan merkkigeenin vektoriin transformoitujen solujen helpon valitsemiseksi muuntamattomista soluista. Valittavissa oleva merkki on DNA-sekvenssi, erityisesti geeni, joka on käyttökelpoinen transformoitujen solujen tunnistamisessa. Tällä markkerigeenillä on ominaisuus, joka sopii transformoitujen solujen keinotekoiseen valintaan transformoimattomista soluista väliaineella.

Yleisimmät valittavat markkerit, joita käytetään molekyylibiologiassa, ovat antibioottiresistenttejä geenejä. Antibioottiresistenssigeeni insertoidaan vektoriin ja transformoidaan isäntäsoluihin erityisesti isäntäbakteereiksi. Tuo erityinen antibiootti sisällytetään bakteerin kasvatusväliaineeseen. Koska selektiivinen markkeri on läsnä, selektiivisissä olosuhteissa vain solut, jotka sisältävät asianmukaisen valittavissa olevan merkkiaineen, voivat säilyä. Transformoimattomat solut eivät pysty kasvamaan antibiootteja sisältävässä väliaineessa. Siksi, koska valittavissa oleva merkki on antibioottiresistentti, transformoituneet solut tunnistetaan helposti.

Geenejä, jotka antavat ominaisuuksia antimetaboliiteille, herbisidejä, käytetään selektiivisinä markkereina kloonausvektoreissa kasvien geenitekniikassa. Tällä selektiivisten markkereiden kotimuuntamisella geneettisesti muunnettuihin organismeihin on kuitenkin kielteisiä vaikutuksia ympäristöön ja ihmisiin. Antibioottiresistenttien bakteerien vapautuminen voi lisätä ihmisen patogeenien antibioottiresistenssiä. Se voi saastuttaa tuotteen tai biomassan antibiooteilla ja voi menettää selektiivisen paineen antibioottien hajoamisen ja inaktivoitumisen seurauksena.

Kuvio 01: Plasmidivektori geenin siirtoon valittavalla markkerilla

Mikä on Reportter-geeni?

Reportterigeenit ovat geenejä, jotka mahdollistavat lisätyn geeniekspression havaitsemisen tai mittaamisen. Nämä reportterigeenit voidaan kiinnittää mielenkiinnon kohteena olevan geenin säätelysekvensseihin ilmentämispaikan tai -tasojen signaloimiseksi. Siksi geenien ekspression aikana saman promoottorin alla ne transkriptoidaan yhdeksi mRNA-sekvenssiksi ja transloidaan sitten proteiiniksi, joka voi osoittaa geeniekspression tason.

Reportterigeenejä on erityyppisiä ja ne sisältävät visuaalisesti tunnistettavia ominaisuuksia, jotka yleensä osallistuvat fluoresoiviin ja luminoiviin proteiineihin. Geenit, jotka koodaavat fluoresoivia proteiineja ja entsyymejä, muuttavat näkymättömät substraatit luminoiviksi tai värillisiksi tuotteiksi ilmoittamalla onnistuneesta geeniekspressiosta ja antamalla mahdollisuus geeniekspression kvantifiointiin.

Kuva 02: Toimittajan geeniekspressio

Mikä on ero valittavissa olevan merkinnän ja reportterigeenin välillä??

Valittavissa oleva merkki vs. reportterigeeni
Valittavissa oleva merkitsijä on eräänlainen DNA-sekvenssi, joka auttaa erottamaan transformoidut solut muuntamattomien solujen kanssa.	Reportterigeeni on geeni, joka auttaa kvantifioimaan isäntäsoluun insertoidun halutun geenin ilmentymisen.
Tuotettujen yksiköiden luonne
Geeneihin koodataan ominaisuuksia, jotka auttavat keinotekoisessa valinnassa kasvatusväliaineissa.	Geenit koodataan visuaalisesti tunnistettavilla ominaisuuksilla.
Käyttö
Antibioottiresistenssigeenit, antimetaboliittigeenit, herbisidiresistenssigeenit jne. Ovat esimerkkejä valittavissa olevasta markkerista.	Geenikoodit vihreälle fluoresoivalle proteiinille, β-glukuronidaasille, kloramfenikoliasetyylitransferaasille, punaiselle fluoresoivalle proteiinille jne. Ovat esimerkkejä.

Yhteenveto - valittava merkki vs. reportterigeeni

Valittavissa olevat markkerit sallivat transformoitujen solujen kasvaa selektiivisissä väliaineissa, joille on annosteltu tiettyä antibioottia tai herbisidiä. Niitä käytetään transformoitujen solujen varhaiseen valintaan. Reportterigeenejä käytetään kvantifioimaan halutun insertoidun geenin ekspressiotaso. Ne mahdollistavat myös transformoituneiden ja transformoimattomien solujen erilaistumisen. Tämä on ero valittavissa olevan markkerin ja reportterigeenin välillä. Sekä valittavissa olevaa markkeria että reportterigeeniä pidetään tärkeinä markkereina geenitekniikassa.

Viitteet:
1. Ziemienowicz, Alicja. ”Kasvien valittavat markkerit ja reportterigeenit.” SpringerLink. Springer-Verlag, n.d. Web. 23. maaliskuuta 2017.
2. Shih, Chen-Han, Hsiao-Yin Chen, Hung-Chieh Lee ja Huai-Jen Tsai. "Violetti kromoproteiinigeeni toimii uutena valintamarkerina Microalga Nannochloropsis oculata -geneesiä varten." YKSI. Tieteen julkinen kirjasto, n.d. Web. 25. maaliskuuta 2017

Kuvan kohteliaisuus:
1. “Plasmidi insertillä”, kirjoittanut Michael Jeltsch - Oma työ (CC BY-SA 4.0) Commons Wikimedian kautta
2. ”Reporter-geeni” TransControlin kautta en.wikipediassa (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta