Rozdíl mezi přechodnou a stabilní transfekcí

Klíčový rozdíl - přechodná vs. stabilní transfekce
 

Transfekce je proces, který se podílí na přenosu genů eukaryotických buněk pomocí chemických nebo fyzikálních metod. Transfekci lze rozdělit do dvou hlavních typů: přechodná transfekce a stabilní transfekce. Během přechodné transfekce se požadovaný gen nedokáže integrovat s hostitelským genomem a je krátkodobě exprimován v hostiteli, zatímco ve stabilní transfekci se požadovaný gen integruje s hostitelským genomem a dlouhodobě se udržuje v několika generacíchs. To je klíčový rozdíl mezi přechodnou a stabilní transfekcí. V obou případech je transfekce úspěšná a jsou exprimovány geny.

OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to přechodná transfekce
3. Co je stabilní transfekce
4. Srovnání bok po boku - přechodná vs. stabilní transfekce
5. Shrnutí

Co je přechodná transfekce?

Transfekce je důležitý nástroj pro inzerci genů do eukaryotických buněk. Mezi dvěma typy transfekce je přechodná transfekce běžným způsobem přenosu genů. Prostřednictvím vektoru jsou cizí geny transformovány uvnitř hostitelských buněk. Jakmile cizí DNA vstoupí do hostitelské buňky, má dvě možnosti. Může se buď integrovat s hostitelským genomem a replikovat, nebo zůstat uvnitř, aniž by se integroval do genomu. Přechodná transfekce vykazuje dočasnou expresi vložených genů bez integrace do hostitelského genomu. Geny exprimují a produkují kódovaný protein, dokud se buňka nerozdělí. Kvůli neschopnosti integrace se však nemůže replikovat a vstoupit do budoucích generací. Tento typ transfekce je úspěšný po krátkou dobu. Během dělení buněk nebo v důsledku některých dalších faktorů je cizí DNA podrobena degradaci. Přechodná transfekce se projeví, když je cizí DNA ve formě vysoce stočené DNA.

Obrázek 01: Přechodná transfekce

Co je stabilní transfekce?

Stabilní transfekce ukazuje úspěšnou integraci cizích genů do hostitelského genomu. Jakmile cizí DNA vstoupí do hostitelské buňky, integruje se část cizí DNA s hostitelským genomem a stane se její součástí. Proto se cizí DNA také replikuje a přechází do budoucích generací, když se replikuje hostitelský genom. Tento typ transfekce je složitý a vzácný. Avšak díky stabilní transfekci do genomu je tato vlastnost udržována po delší dobu několika generací.

Stabilní transfekce je obtížný proces a vyžaduje účinné dodání DNA a získání cizí DNA do svého genomu. Proto lineární DNA upřednostňuje stabilní transfekci než cirkulární DNA. Stabilní rychlost transfekce je však přibližně jedna z 10⁴ transformované buňky. Stabilní transfekce může být pozorována kotransfekcí selektovatelného markeru a provedením umělé selekce na médiu.

Obrázek 02: Stabilní transfekce

Jaký je rozdíl mezi přechodnou a stabilní transfekcí?

Přechodná vs stabilní transfekce
Cizí DNA se neintegruje do hostitelského genomu.	Cizí DNA se integruje s hostitelským genomem a stává se jeho součástí.
Replikace v hostiteli
Přechodně transfekované geny se v hostiteli nereplikují. Geny se proto nepředávají dalším generacím.	Geny jsou replikovány v hostiteli a předávány budoucím generacím.
Časové trvání genového výrazu
Geny jsou vyjádřeny na omezenou dobu a poté jsou zničeny.	Geny se stávají součástí genomu a projevují se v generaci na dlouhou dobu.
Použití
To je užitečné pro studium účinků krátkodobé exprese genů nebo genových produktů.	To je užitečné pro studium dlouhodobých účinků genových expresí.
Detekce transfekce
Geny jsou exprimovány a lze je snadno detekovat vložením reportérového genu.	Stabilní transfekce může být snadno detekována vložením volitelného markeru a selekcí umělým výběrem na médiu.
Výskyt a proces
Provedení přechodné transfekce je běžné a není složité.	Stabilní transfekce se vyskytuje vzácně a je složitá.
Povaha DNA
Pro přechodnou transfekci jsou vhodné vysoce supercoiled DNA.	Lineární DNA jsou vhodné pro stabilní transfekci.
Aplikace
To se používá pro studium genové knockdown nebo umlčení inhibičními RNA, produkce proteinu v malém měřítku	Používá se pro produkci bílkovin ve velkém měřítku, dlouhodobější farmakologické studie, genová terapie, výzkum mechanismů dlouhodobé genetické regulace

Shrnutí - Přechodné vs. stabilní transfekce

Přechodné a stabilní transfekce jsou dva typy transfekcí ukázaných během přenosu genu do eukaryotických buněk nevírovými systémy. Transformovaná cizí DNA není integrována s hostitelským genomem v přechodné transfekci, zatímco se integruje s hostitelským genomem ve stabilní transfekci. Cirkulární stočená DNA je znázorněna jako přechodná transfekce, zatímco lineární DNA preferuje stabilní transfekci. To je rozdíl mezi přechodnou a stabilní transfekcí. Přechodná transfekce je však běžnější a snadnější ve srovnání se stabilní transfekcí. Výběr jednoho ze dvou však závisí na účelu přenosu genů a trvání výzkumného projektu.

Reference:
1. Condreay, J. Patrick, Sam M. Witherspoon, William C. Clay a Thomas A. Kost. "Přechodná a stabilní exprese genu v savčích buňkách transdukovaná rekombinantním bakulovirovým vektorem." Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. Národní akademie věd, 5. ledna 1999. Web. 25. března 2017
2. Kim, Tae Kyung a James H. Eberwine. "Transfekce savčích buněk: současnost a budoucnost." Analytická a bioanalytická chemie. Springer-Verlag, srpen 2010. Web. 25. března 2017