Ključna razlika – odabirljivi marker vs reporter gene
Tehnika genetskog inženjeringa koristi se za prijenos važnih gena iz organizma u drugi organizam. Umetanje stranog gena u genom drugog organizma i njegovo izražavanje unutar ćelije domaćina najteži su koraci u prijenosu gena. Da bi se otkrio uspjeh procesa transformacije, selektabilni marker i reporterski gen se koriste u rekombinantnom molekulu. Selektabilni marker je DNK sekvenca ili gen koji eksprimira i selektuje transformisane ćelije iz netransformisanih ćelija. Reporterski gen je još jedan gen koji se koristi za razlikovanje transformiranih stanica i za kvantificiranje ili otkrivanje kako umetnuti gen funkcionira unutar domaćina. Ključna razlika između selektivnog markera i reporterskog gena je u tome što se selektabilni marker koristi za skriniranje netransformisanih ćelija i signaliziranje transformisanih ćelija, dok se reporterski gen koristi za kvantifikaciju nivoa ekspresije gena unutar domaćina.
Šta je marker za odabir?
U genetskom inženjeringu, gen od interesa se ubacuje u odgovarajući vektor i transformiše u organizme domaćina. Međutim, transformacija je uspješna samo u nadležnim ćelijama domaćinima, a postoji mogućnost da ćelije domaćini odbiju preuzimanje stranog DNK. Stoga je diferencijacija transformiranih i netransformiranih stanica važna za nastavak daljnjeg eksperimentiranja. Stoga, istraživači uključuju selektabilni markerski gen u vektor za laku selekciju transformiranih ćelija iz netransformiranih ćelija. Selektabilni marker je DNK sekvenca, posebno gen koristan u identifikaciji transformisanih ćelija. Ovaj markerski gen pokazuje osobinu koja odgovara umjetnoj selekciji transformiranih stanica iz netransformiranih stanica na mediju.
Najčešći selektivni markeri koji se koriste u molekularnoj biologiji su geni otporni na antibiotike. Gen za otpornost na antibiotike se ubacuje u vektor i transformiše u ćelije domaćina, posebno u bakteriju domaćina. Taj određeni antibiotik je ugrađen u podlogu za rast bakterije. Zbog prisustva selektivnog markera, pod selektivnim uslovima, mogu preživjeti samo ćelije koje sadrže odgovarajući selektivni marker. Netransformisane ćelije nisu u stanju da rastu u medijumu koji sadrži antibiotike. Stoga, zahvaljujući selektivnom markeru koji je otporan na antibiotike, transformirane ćelije se lako identifikuju.
Geni koji daju osobine za antimetabolite, herbicide se koriste kao selektivni markeri u vektorima kloniranja u biljnom genetskom inženjeringu. Međutim, ova kotransformacija selektivnih markera u genetski modificirane organizme ima negativne učinke na okoliš i čovjeka. Oslobađanje bakterija otpornih na antibiotike može povećati otpornost ljudskih patogena na antibiotike. Može kontaminirati proizvod ili biomasu antibioticima i može izgubiti selektivni pritisak kao rezultat razgradnje i inaktivacije antibiotika.
Slika 01: Vektor plazmida za prijenos gena sa selektivnim markerom
Šta je reporterski gen?
Reporter geni su geni koji omogućavaju detekciju ili mjerenje ekspresije umetnutog gena. Ovi reporterski geni mogu biti vezani za regulatorne sekvence gena od interesa da signaliziraju lokaciju ili nivoe ekspresije. Stoga, tokom ekspresije gena pod istim promotorom, oni se transkribiraju u jednu sekvencu mRNA, a zatim prevode u protein koji može ukazati na nivo ekspresije gena.
Reporter geni su različitih tipova i sadrže vizuelno prepoznatljive karakteristike koje su obično uključene u fluorescentne i luminiscentne proteine. Geni koji kodiraju fluorescentne proteine i enzime, pretvaraju nevidljive supstrate u luminiscentne ili obojene proizvode signalizirajući uspješnu ekspresiju gena i dajući priliku za kvantifikaciju ekspresije gena.
Slika 02: Izraz gena reportera
Koja je razlika između odabranog markera i reporterskog gena?
Odabirljivi marker vs Reporter Gene |
|
| Selectable marker je vrsta DNK sekvence koja pomaže da se razlikuju transformisane ćelije od netransformisanih ćelija. | Reporter gen je gen koji pomaže da se kvantifikuje ekspresija željenog gena ubačenog u ćeliju domaćina. |
| Priroda proizvedenih jedinica | |
| Geni su kodirani karakteristikama koje pomažu u vještačkoj selekciji na podlozi za uzgoj. | Geni su kodirani sa vizuelno prepoznatljivim karakteristikama. |
| Upotreba | |
| Geni otpornosti na antibiotike, geni za antimetabolite, geni otpornosti na herbicide, itd. su primjeri za selektivni marker. | Geni kod za zeleni fluorescentni protein, β-glukuronidazu, hloramfenikol acetiltransferazu, crveni fluorescentni protein, itd. su primjeri. |
Sažetak – Odabirljivi marker vs Reporter Gene
Selektivni markeri omogućavaju rast transformiranih ćelija u selektivnim medijima doziranim određenim antibiotikom ili herbicidom. Koriste se za ranu selekciju transformiranih ćelija. Reporterski geni se koriste za kvantifikaciju nivoa ekspresije željenog umetnutog gena. Oni također omogućavaju diferencijaciju transformiranih i netransformiranih stanica. Ovo je razlika između selektivnog markera i reporterskog gena. I selektivni marker i reporterski gen se smatraju važnim markerima u genetskom inženjeringu.
