Kỹ thuật kỹ thuật di truyền được sử dụng để chuyển các gen quan trọng từ sinh vật này sang sinh vật khác. Chèn một gen ngoại lai vào bộ gen của sinh vật khác và làm cho nó biểu hiện trong tế bào chủ là những bước khó khăn nhất trong việc chuyển gen. Để phát hiện sự thành công của quá trình biến đổi, một dấu hiệu có thể chọn và gen phóng viên được sử dụng trong phân tử tái tổ hợp. Một dấu hiệu có thể lựa chọn là một chuỗi DNA hoặc một gen biểu hiện và chọn các tế bào biến đổi từ các tế bào không biến đổi. Một gen phóng viên là một gen khác được sử dụng để phân biệt các tế bào biến đổi và định lượng hoặc phát hiện cách thức hoạt động của gen được chèn trong vật chủ. Sự khác biệt chính giữa gen đánh dấu và gen phóng viên có thể lựa chọn là điểm đánh dấu có thể lựa chọn được sử dụng để sàng lọc các tế bào không biến đổi và báo hiệu cho các tế bào biến đổi trong khi gen phóng viên được sử dụng để định lượng mức độ biểu hiện gen trong vật chủ.
NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Điểm đánh dấu có thể chọn là gì
3. Gene phóng viên là gì
4. So sánh cạnh nhau - Đánh dấu có thể lựa chọn so với Gene của phóng viên
5. Tóm tắt
Trong kỹ thuật di truyền, gen quan tâm được chèn vào một vec tơ phù hợp và biến thành sinh vật chủ. Tuy nhiên, quá trình biến đổi chỉ thành công ở các tế bào chủ có thẩm quyền và có khả năng các tế bào chủ từ chối sự hấp thu của DNA ngoại lai. Do đó, sự khác biệt của các tế bào biến đổi và không biến đổi là rất quan trọng để tiếp tục thử nghiệm thêm. Do đó, các nhà nghiên cứu kết hợp một gen đánh dấu có thể lựa chọn vào vector để dễ dàng lựa chọn các tế bào biến đổi từ các tế bào không biến đổi. Một dấu hiệu có thể lựa chọn là một chuỗi DNA, đặc biệt là một gen hữu ích trong việc xác định các tế bào biến đổi. Gen đánh dấu này thể hiện một đặc điểm phù hợp với sự lựa chọn nhân tạo của các tế bào biến đổi từ các tế bào không biến đổi trên môi trường.
Các dấu hiệu chọn lọc phổ biến nhất được sử dụng trong sinh học phân tử là các gen kháng kháng sinh. Một gen kháng kháng sinh được đưa vào vector và biến đổi thành tế bào chủ đặc biệt là vi khuẩn chủ. Loại kháng sinh đặc biệt đó được tích hợp vào môi trường phát triển của vi khuẩn. Do sự hiện diện của điểm đánh dấu chọn lọc, trong các điều kiện chọn lọc, chỉ các ô có chứa điểm đánh dấu có thể chọn phù hợp mới có thể tồn tại. Các tế bào không biến đổi không thể phát triển trong môi trường chứa kháng sinh. Do đó, do dấu hiệu có thể chọn là kháng kháng sinh, các tế bào biến đổi dễ dàng được xác định.
Các gen tạo ra các đặc điểm cho các chất chống dị ứng, thuốc diệt cỏ được sử dụng làm chất đánh dấu chọn lọc trong các vectơ nhân bản trong kỹ thuật di truyền thực vật. Tuy nhiên, sự biến đổi này của các dấu hiệu chọn lọc thành các sinh vật biến đổi gen có tác động tiêu cực đến môi trường và con người. Việc giải phóng vi khuẩn kháng kháng sinh có thể làm tăng khả năng kháng kháng sinh của mầm bệnh ở người. Nó có thể làm nhiễm bẩn sản phẩm hoặc sinh khối bởi kháng sinh và có thể làm mất áp lực chọn lọc do suy thoái và bất hoạt kháng sinh.
Hình 01: Vectơ plasmid để chuyển gen với điểm đánh dấu có thể chọn
Các gen phóng viên là các gen cho phép phát hiện hoặc đo lường biểu hiện gen được chèn vào. Những gen phóng viên này có thể được gắn vào trình tự quy định của gen quan tâm để báo hiệu vị trí hoặc mức độ biểu hiện. Do đó, trong quá trình biểu hiện của các gen dưới cùng một bộ khởi động, chúng được phiên mã thành một chuỗi mRNA duy nhất và sau đó được dịch thành một protein có thể chỉ ra mức độ biểu hiện gen.
Các gen phóng viên có nhiều loại khác nhau và chúng chứa các đặc điểm nhận dạng trực quan thường liên quan đến protein huỳnh quang và phát quang. Các gen mã hóa protein và enzyme huỳnh quang, chuyển đổi các chất nền vô hình thành các sản phẩm phát quang hoặc có màu bằng cách báo hiệu sự biểu hiện gen thành công và tạo cơ hội để định lượng biểu hiện gen.
Hình 02: Biểu hiện gen của phóng viên
Marker có thể lựa chọn so với Gene của phóng viên | |
Điểm đánh dấu có thể chọn là một loại trình tự DNA giúp phân biệt các tế bào biến đổi với các tế bào không biến đổi. | Gen phóng viên là một gen giúp định lượng biểu hiện của gen mong muốn được đưa vào tế bào chủ. |
Bản chất của các đơn vị sản xuất | |
Các gen được mã hóa với các đặc điểm giúp lựa chọn nhân tạo trên môi trường phát triển. | Các gen được mã hóa với các đặc điểm nhận dạng trực quan. |
Sử dụng | |
Các gen kháng kháng sinh, gen chống chuyển hóa, gen kháng thuốc diệt cỏ, v.v ... là những ví dụ cho dấu hiệu có thể lựa chọn. | Mã gen cho protein huỳnh quang màu xanh lá cây,-glucuronidase, Cloramphenicol acetyltransferase, protein huỳnh quang đỏ, v.v.. |
Các dấu hiệu có thể lựa chọn cho phép các tế bào biến đổi phát triển trong môi trường chọn lọc được định lượng bằng kháng sinh hoặc thuốc diệt cỏ cụ thể. Chúng được sử dụng để lựa chọn sớm các tế bào biến đổi. Các gen phóng viên được sử dụng để định lượng mức độ biểu hiện của gen mong muốn được chèn vào. Chúng cũng cho phép phân biệt các tế bào biến đổi và không biến đổi. Đây là sự khác biệt giữa gen đánh dấu có thể lựa chọn và gen phóng viên. Cả gen đánh dấu và gen phóng viên có thể lựa chọn đều được coi là các dấu ấn quan trọng trong kỹ thuật di truyền.
Người giới thiệu:
1. Ziemienowicz, Alicja. Nhà máy có thể lựa chọn các nhà báo và gen phóng viên. Springer-Verlag, n.d. Web. 23 tháng 3 năm 2017.
2. Shih, Chen-Han, Hsiao-Yin Chen, Hung-Chieh Lee và Huai-Jen Tsai. Gen tím Chromoprotein phục vụ như là một dấu hiệu lựa chọn mới để chuyển gen của Microalga Nannochloropsis oculata. XIN MỘT. Thư viện khoa học công cộng, n.d. Web. 25 tháng 3 năm 2017
Hình ảnh lịch sự:
1. Plasmid với chèn chèn bởi Michael Jeltsch - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Wikimedia Commons
2. Người báo cáo gen Gen By By TransControl tại en.wikipedia (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia