Rozdíl mezi volitelným markerem a reportérovým genem

Klíčový rozdíl - volitelný marker vs zpravodajský gen
 

Technika genetického inženýrství se používá k přenosu důležitých genů z organismu na jiný organismus. Vkládání cizího genu do genomu jiného organismu a jeho exprese v hostitelské buňce jsou nejobtížnějšími kroky při přenosu genu. K detekci úspěchu transformačního procesu se v rekombinantní molekule používá selekční marker a reportérový gen. Selektovatelným markerem je sekvence DNA nebo gen, který exprimuje a vybírá transformované buňky z netransformovaných buněk. Reportérový gen je jiný gen, který se používá k rozlišení transformovaných buněk a ke kvantifikaci nebo detekci toho, jak vložený gen funguje v hostiteli. Klíčový rozdíl mezi selektovatelným markerovým a reportérovým genem je ten selektovatelný marker se používá k screeningu netransformovaných buněk ak signalizaci transformovaných buněk, zatímco reportérový gen se používá ke kvantifikaci úrovně genové exprese v hostiteli.

OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je volitelné označení
3. Co je reportérový gen
4. Porovnání bok po boku - volitelný marker vs zpravodajský gen
5. Shrnutí

Co je volitelné označení?

V genetickém inženýrství je požadovaný gen vložen do vhodného vektoru a transformován do hostitelských organismů. Transformace je však úspěšná pouze v kompetentních hostitelských buňkách a existuje možnost hostitelských buněk odmítnout příjem cizí DNA. Proto je důležité pokračovat v dalším experimentování s diferenciací transformovaných a netransformovaných buněk. Vědci proto začleňují selektovatelný markerový gen do vektoru pro snadný výběr transformovaných buněk z netransformovaných buněk. Selektovatelným markerem 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.

Nejběžnějšími selektovatelnými markery používanými v molekulární biologii jsou geny rezistentní na antibiotika. Gen antibiotické rezistence je vložen do vektoru a transformován do hostitelských buněk, zejména do hostitelské bakterie. Toto konkrétní antibiotikum je inkorporováno do růstového média bakterie. V důsledku přítomnosti selektivního markeru mohou za selektivních podmínek přežít pouze buňky, které obsahují vhodný selektovatelný marker. Netransformované buňky nejsou schopné růst v médiu obsahujícím antibiotika. Díky selektovatelnému markeru, který je odolný vůči antibiotikům, jsou transformované buňky snadno identifikovatelné.

Geny, které udělují vlastnosti pro antimetabolity, herbicidy, se používají jako selektivní markery v klonovacích vektorech v rostlinném genetickém inženýrství. Tato kotransformace selektivních markerů do geneticky modifikovaných organismů má však negativní účinky na životní prostředí a člověka. Uvolňování bakterií rezistentních na antibiotika může zvýšit antibiotickou rezistenci lidských patogenů. Může kontaminovat produkt nebo biomasu antibiotiky a může ztratit selektivní tlak v důsledku degradace a inaktivace antibiotik.

Obrázek 01: Plazmidový vektor pro přenos genu s volitelným markerem

Co je reportérový gen?

Reportérové ​​geny jsou geny, které umožňují detekci nebo měření exprese vloženého genu. Tyto reportérové ​​geny mohou být připojeny k regulačním sekvencím sledovaného genu, aby signalizovaly umístění nebo úrovně exprese. Proto během exprese genů pod stejným promotorem jsou transkribovány do jediné sekvence mRNA a poté přeloženy do proteinu, který může indikovat úroveň genové exprese.

Reportérové ​​geny jsou různých typů a obsahují vizuálně identifikovatelné vlastnosti, které se obvykle podílejí na fluorescenčních a luminiscenčních proteinech. Geny, které kódují fluorescenční protein a enzymy, převádějí neviditelné substráty na luminiscenční nebo barevné produkty signalizací úspěšné genové exprese a poskytnutím příležitosti pro kvantifikaci genové exprese.

Obrázek 02: Exprese reportérového genu

Jaký je rozdíl mezi volitelným markerem a reportérovým genem?

Volitelný marker vs zpravodajský gen
Selektovatelný marker je druh DNA sekvence, která pomáhá rozlišovat transformované buňky od netransformovaných buněk.	Reportérový gen je gen, který pomáhá kvantifikovat expresi požadovaného genu vloženého do hostitelské buňky.
Povaha vyrobených jednotek
Geny jsou kódovány vlastnostmi, které pomáhají při umělém výběru na rostoucích médiích.	Geny jsou kódovány vizuálně identifikovatelnými vlastnostmi.
Používání
Antibiotické rezistentní geny, antimetabolitové geny, herbicidní rezistentní geny atd. Jsou příklady selekčního markeru.	Příklady genů pro zelený fluorescenční protein, β-glukuronidázu, chloramfenikol acetyltransferázu, červený fluorescenční protein atd. Jsou příklady.

Shrnutí - Volitelný marker vs Reporter Gene

Selektovatelné markery umožňují transformovaným buňkám růst v selektivním médiu, kterému je dávkováno konkrétní antibiotikum nebo herbicid. Používají se pro včasný výběr transformovaných buněk. Reportérové ​​geny se používají ke kvantifikaci úrovně exprese požadovaného vloženého genu. Umožňují také diferenciaci transformovaných a netransformovaných buněk. Toto je rozdíl mezi selektovatelným markerem a reportérovým genem. Jak selekční markerový, tak reportérový gen jsou považovány za důležité markery v genetickém inženýrství.

Reference:
1. Ziemienowicz, Alicja. "Rostlinné volitelné markery a reportérové ​​geny." SpringerLink. Springer-Verlag, n.d. Web. 23. března 2017.
2. Shih, Chen-Han, Hsiao-Yin Chen, Hung-Chieh Lee a Huai-Jen Tsai. "Fialový chromoproteinový gen slouží jako nový selekční marker pro transgenezi mikroalga Nannochloropsis oculata." ZADAT JEDNU. Veřejná knihovna vědy, n.d. Web. 25. března 2017

Obrázek se svolením:
1. „Plazmid s vložkou“ Autor: Michael Jeltsch - vlastní práce (CC BY-SA 4.0) prostřednictvím Commons Wikimedia
2. „Reporterový gen“ od TransControl na en.wikipedia (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia