Nøgleforskel – valgbar markør vs reportergen
Genteknik bruges til at overføre vigtige gener fra organisme til en anden organisme. Indsættelse af et fremmed gen i en anden organismes genom og få det til at udtrykkes i værtscellen er de vanskeligste trin i genoverførsel. For at påvise succesen af transformationsprocessen anvendes en selekterbar markør og et reportergen i det rekombinante molekyle. En selekterbar markør er en DNA-sekvens eller et gen, som udtrykker og udvælger de transformerede celler fra de ikke-transformerede celler. Et reportergen er et andet gen, som bruges til at skelne transformerede celler og til at kvantificere eller detektere, hvordan det indsatte gen fungerer i værten. Den vigtigste forskel mellem selekterbar markør og reportergen er, at den selekterbare markør bruges til at screene de ikke-transformerede celler ud og signalere de transformerede celler, mens reportergenet bruges til at kvantificere niveauet af genekspression i værten.
Hvad er en valgbar markør?
I genteknologi indsættes genet af interesse i en passende vektor og transformeres til værtsorganismer. Transformationen lykkes dog kun i de kompetente værtsceller, og der er mulighed for værtsceller til at afvise optagelsen af fremmed DNA. Derfor er differentiering af de transformerede og ikke-transformerede celler vigtig for at fortsætte med yderligere eksperimenter. Derfor inkorporerer forskere et selekterbart markørgen til vektor for nem udvælgelse af de transformerede celler fra ikke-transformerede celler. En selekterbar markør er en DNA-sekvens, især et gen, der er nyttigt til identifikation af de transformerede celler. Dette markørgen udviser en egenskab, som passer til en kunstig selektion af transformerede celler fra ikke-transformerede celler på et medium.
De mest almindelige selekterbare markører, der bruges i molekylærbiologi, er antibiotika-resistente gener. Et antibiotikaresistensgen indsættes i vektoren og transformeres til værtsceller især til værtsbakterien. Det særlige antibiotikum er inkorporeret i bakteriens vækstmedium. På grund af tilstedeværelsen af den selektive markør, under de selektive betingelser, kan kun celler, der indeholder den passende selekterbare markør, overleve. Ikke-transformerede celler er ude af stand til at vokse i det antibiotikaholdige medium. Derfor, på grund af den selekterbare markør, som er antibiotikaresistent, kan transformerede celler let identificeres.
Gen, der giver egenskaber for antimetabolitter, herbicider bruges som selektive markører i kloningsvektorer i plantegenteknologi. Imidlertid har denne cotransformation af selektive markører til genetisk modificerede organismer negative virkninger på miljøet og mennesker. Frigivelsen af antibiotika-resistente bakterier kan øge antibiotikaresistiviteten af humane patogener. Det kan forurene produktet eller biomassen med antibiotika og kan miste det selektive tryk som følge af antibiotikanedbrydning og inaktivering.
Figur 01: Plasmidvektor til genoverførsel med selekterbar markør
Hvad er et reportergen?
Reporter-gener er gener, der muliggør påvisning eller måling af den indsatte genekspression. Disse reportergener kan knyttes til regulatoriske sekvenser af genet af interesse for at signalere ekspressionsplaceringen eller -niveauerne. Under ekspressionen af gener under den samme promotor bliver de derfor transskriberet til en enkelt mRNA-sekvens og derefter oversat til et protein, som kan indikere niveauet af genekspression.
Reportergener er af forskellige typer, og de indeholder visuelt identificerbare egenskaber, som norm alt er involveret i fluorescerende og luminescerende proteiner. Gener, der koder for fluorescerende protein og enzymer, omdanner usynlige substrater til luminescerende eller farvede produkter ved at signalere den vellykkede genekspression og give mulighed for kvantificering af genekspressionen.
Figur 02: Reporter-genudtryk
Hvad er forskellen mellem Selectable Marker og Reporter Gene?
Selectable Marker vs Reporter Gene |
|
| Selekterbar markør er en slags DNA-sekvens, som hjælper med at skelne transformerede celler med ikke-transformerede celler. | Reporter-gen er et gen, som hjælper med at kvantificere ekspressionen af det ønskede gen indsat i værtscellen. |
| Arten af de producerede enheder | |
| Gener er kodet med egenskaber, som hjælper med kunstig udvælgelse på vækstmedier. | Gener er kodet med visuelt identificerbare egenskaber. |
| Usage | |
| Antibiotikaresistensgener, antimetabolitgener, herbicidresistensgener osv. er eksempler på valgbar markør. | Gener koder for grønt fluorescerende protein, β-glucuronidase, Chloramphenicol acetyltransferase, Red fluorescerende protein osv. er eksempler. |
Opsummering – Valgbar markør vs Reporter-gen
Vælgbare markører tillader transformerede celler at vokse i selektive medier doseret med et særligt antibiotikum eller herbicid. De bruges til tidlig selektion af transformerede celler. Reportergener bruges til at kvantificere niveauet af ekspression af det ønskede gen indsat. De tillader også differentiering af transformerede og ikke-transformerede celler. Dette er forskellen mellem selekterbar markør og reportergen. Både selekterbar markør og reportergen betragtes som vigtige markører i genteknologi.
