Transfektio on prosessi, joka osallistuu eukaryoottisolujen geeninsiirtoon käyttämällä kemiallisia tai fysikaalisia menetelmiä. Transfektiot voidaan luokitella kahteen päätyyppiin, joita kutsutaan ohimeneväksi transfektioksi ja vakaaksi transfektioksi. Ohimenevän transfektion aikana mielenkiinnon kohteena oleva geeni ei integroidu isäntägenomiin ja ekspressoituu ajallisesti isännässä lyhytaikaisesti, kun taas stabiilissa transfektiossa mielenkiinnon kohteena oleva geeni integroituu isäntägenomiin ja ylläpidetään pitkään usean sukupolven ajan.s. Tämä on keskeinen ero ohimenevän ja vakaan transfektion välillä. Molemmissa tapauksissa transfektio onnistuu ja geenit ilmenevät.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on ohimenevä transfektio
3. Mikä on vakaa transfektio
4. Vertailu rinnakkain - ohimenevä vs. vakaa transfektio
5. Yhteenveto
Transfektio on tärkeä väline geenien insertoimiseksi eukaryoottisoluihin. Kahden tyyppisistä transfektioista väliaikainen transfektio on yleinen tapa geeninsiirrossa. Vektorin kautta vieraat geenit transformoituvat isäntäsolujen sisällä. Kun vieras DNA tulee isäntäsoluun, sillä on kaksi vaihtoehtoa. Se voi joko integroitua isäntägenomiin ja replikoitua tai pysyä sisällä integroitumatta genomiin. Ohimenevä transfektio osoittaa insertoitujen geenien väliaikaisen ilmentymisen integroitumatta isäntägenomiin. Geenit ilmentävät ja tuottavat koodattua proteiinia, kunnes solu jakaa. Kotoutumisen kyvyttömyyden takia se ei kuitenkaan voi jäljitellä ja tulla tuleville sukupolville. Tämäntyyppinen transfektio onnistuu lyhyen ajan. Solujen jakautumisen aikana tai joidenkin muiden tekijöiden takia vieraat DNA: t hajoavat. Ohimenevä transfektio näytetään, kun vieras DNA on voimakkaasti kääntyneen DNA: n muodossa.
Kuva 01: Ohimenevä transfektio
Vakaa transfektio osoittaa onnistuneen vieraan geenin integraation isäntägenomiin. Kun vieraat DNA: t saapuvat isäntäsoluun, osa vieraasta DNA: sta integroituu isäntägenomiin ja tulee osaksi sitä. Siksi myös vieras DNA replikoituu ja siirtyy tuleville sukupolville, kun isäntägenomi replikoituu. Tämän tyyppinen transfektio on monimutkaista ja harvinaista. Koska vakaa transfektio genomiin, tämä ominaisuus säilyy kuitenkin pidempään useiden sukupolvien ajan.
Vakaa transfektio on vaikea prosessi ja vaatii DNA: n tehokkaan kuljettamisen ja vieraan DNA: n solujen hankkimisen genomiin. Siksi lineaarinen DNA suosii stabiilia transfektiota kuin pyöreä DNA. Vakaa transfektioaste on kuitenkin noin joka kymmenes4 transformoituneet solut. Vakaa transfektio voidaan havaita valittavan merkkiaineen kotransomeroimalla ja suorittamalla keinotekoinen valinta väliaineella.
Kuva 02: Vakaa transfektio
Ohimenevä vs. vakaa transfektio | |
Vieras DNA ei integroidu isäntägenomiin. | Vieras DNA integroituu isäntägenomiin ja tulee osaksi sitä. |
Kopiointi isännässä | |
Ohimenevästi transfektoidut geenit eivät replikoitu isännässä. Siksi geenejä ei siirretä seuraaville sukupolville. | Geenit toistuvat isännässä ja siirretään tuleville sukupolville. |
Geeniekspression ajan kesto | |
Geenejä ekspressoidaan rajoitetun ajanjakson ajan ja sen jälkeen ne tuhoutetaan. | Geeneistä tulee osa genomia ja ne ilmenevät sukupolven sisällä pitkään. |
Käyttää | |
Tämä on hyödyllinen tutkittaessa geenien tai geenituotteiden lyhytaikaisen ilmentymisen vaikutuksia. | Tämä on hyödyllistä tutkittaessa geeniekspressioiden vaikutuksia pitkällä aikavälillä. |
Transfektion havaitseminen | |
Geenejä ekspressoidaan ja ne voidaan helposti havaita lisäämällä reportterigeeni. | Vakaa transfektio voidaan helposti havaita lisäämällä valittava markkeri ja valitsemalla väliaineella keinotekoisen valinnan avulla. |
Esiintyminen ja prosessi | |
Ohimenevä transfektio on yleistä eikä vaikea suorittaa. | Vakaa transfektio on harvinaista ja vaikea suorittaa. |
DNA: n luonne | |
Erittäin superkelattu DNA sopii ohimenevään transfektioon. | Lineaarinen DNA on sopiva stabiiliin transfektioon. |
Sovellukset | |
Tätä käytetään tutkimaan geenien sammutusta tai vaimennusta estävien RNA: ien kanssa, proteiinintuotantoa pienessä mittakaavassa | Tätä käytetään proteiinien tuotantoon laajassa mittakaavassa, pitkäaikaisessa farmakologisessa tutkimuksessa, geeniterapiassa, pitkäaikaisen geenisäätelymekanismien tutkimuksessa |
Ohimenevät ja stabiilit transfektiot ovat kahta transfektiotyyppiä, jotka on osoitettu geenin siirtyessä eukaryoottisoluihin ei-viruspohjaisilla järjestelmillä. Transformoitunut vieras DNA ei ole integroitunut isäntägenomiin ohimenevässä transfektiossa, kun taas se integroituu isäntägenomiin stabiilissa transfektiossa. Pyöreällä kelatulla DNA: lla osoitetaan ohimenevä transfektio, kun taas lineaarinen DNA suosii stabiilia transfektiota. Tämä on ero ohimenevän ja vakaan transfektion välillä. Ohimenevä transfektio on kuitenkin yleisempi ja helppo verrattuna vakaan transfektioon. Mutta yhden valinta kahdesta joukosta riippuu geeninsiirron tarkoituksesta ja tutkimushankkeen kestosta.
Viitteet:
1. Condreay, J. Patrick, Sam M. Witherspoon, William C. Clay ja Thomas A. Kost. "Ohimenevä ja vakaa geeniekspressio nisäkässoluissa, jotka on transdusoitu rekombinantti bakulovirusvektorilla." Amerikan yhdysvaltojen kansallisen tiedeakatemian julkaisut. Kansallinen tiedeakatemia, 5. tammikuuta 1999. Web. 25. maaliskuuta 2017
2. Kim, Tae Kyung ja James H. Eberwine. "Nisäkässolujen transfektio: nykyisyys ja tulevaisuus." Analyyttinen ja bioanalyyttinen kemia. Springer-Verlag, elokuu 2010. Verkko. 25. maaliskuuta 2017