Hauptunterschied - Auswählbarer Marker gegen Reportergen
Gentechnische Technik wird verwendet, um wichtige Gene vom Organismus auf einen anderen Organismus zu übertragen. Die Insertion eines Fremdgens in das Genom eines anderen Organismus und dessen Expression in der Wirtszelle sind die schwierigsten Schritte beim Gentransfer. Um den Erfolg des Transformationsprozesses festzustellen, werden im rekombinanten Molekül ein selektierbarer Marker und ein Reportergen verwendet. Ein selektierbarer Marker ist eine DNA-Sequenz oder ein Gen, das die transformierten Zellen aus den nicht transformierten Zellen exprimiert und auswählt. Ein Reportergen ist ein anderes Gen, das verwendet wird, um transformierte Zellen zu unterscheiden und um zu quantifizieren oder nachzuweisen, wie das inserierte Gen innerhalb des Wirts funktioniert. Der Hauptunterschied zwischen selektierbarem Marker und Reportergen besteht darin, dass der selektierbare Marker verwendet wird, um die nicht transformierten Zellen auszusortieren und die transformierten Zellen zu signalisieren, während das Reportergen verwendet wird, um das Niveau der Genexpression innerhalb des Wirts zu quantifizieren.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist ein auswählbarer Marker
? 3. Was ist ein Reportergen?
4. Vergleich nebeneinander - Auswählbarer Marker gegen Reportergen.
5. Zusammenfassung
Was ist ein auswählbarer Marker?
In der Gentechnik wird das interessierende Gen in einen geeigneten Vektor eingefügt und in Wirtsorganismen transformiert. Die Transformation ist jedoch nur in den kompetenten Wirtszellen erfolgreich, und es besteht die Möglichkeit, dass Wirtszellen die Aufnahme von Fremd-DNA ablehnen. Daher ist die Differenzierung der transformierten und nicht transformierten Zellen wichtig, um mit weiteren Experimenten fortzufahren. Daher bauen die Forscher ein selektierbares Markergen in den Vektor ein, um die transformierten Zellen aus nicht transformierten Zellen leicht auswählen zu können. Ein selektierbarer Marker ist eine DNA-Sequenz, insbesondere ein Gen, das zur Identifizierung der transformierten Zellen nützlich ist. Dieses Markergen weist ein Merkmal auf, das zu einer künstlichen Auswahl transformierter Zellen aus nicht transformierten Zellen auf einem Medium passt.
Die in der Molekularbiologie am häufigsten verwendeten selektierbaren Marker sind antibiotikaresistente Gene. Ein Antibiotikaresistenzgen wird in den Vektor eingefügt und in Wirtszellen, insbesondere in das Wirtsbakterium, transformiert. Dieses spezielle Antibiotikum wird in das Wachstumsmedium des Bakteriums eingebaut. Aufgrund des Vorhandenseins des selektiven Markers können unter den selektiven Bedingungen nur Zellen überleben, die den geeigneten selektierbaren Marker enthalten. Nicht transformierte Zellen können im antibiotikahaltigen Medium nicht wachsen. Aufgrund des selektierbaren Markers, der gegen Antibiotika resistent ist, können transformierte Zellen daher leicht identifiziert werden.
Gene, die Merkmale für Antimetaboliten und Herbizide verleihen, werden als selektive Marker bei der Klonierung von Vektoren in der Pflanzengenetik verwendet. Diese Cotransformation selektiver Marker in genetisch veränderte Organismen hat jedoch negative Auswirkungen auf die Umwelt und den Menschen. Die Freisetzung von Antibiotika-resistenten Bakterien kann die Antibiotikaresistenz von menschlichen Krankheitserregern erhöhen. Es kann das Produkt oder die Biomasse durch Antibiotika kontaminieren und den selektiven Druck infolge des Abbaus und der Inaktivierung von Antibiotika verlieren.
Abbildung 01: Plasmidvektor für den Gentransfer mit selektierbarem Marker
Was ist ein Reportergen?
Reportergene sind Gene, die den Nachweis oder die Messung der inserierten Genexpression ermöglichen. Diese Reportergene können an regulatorische Sequenzen des interessierenden Gens gebunden werden, um den Expressionsort oder die Expressionsniveaus zu signalisieren. Während der Expression von Genen unter demselben Promotor werden sie daher in eine einzelne mRNA-Sequenz transkribiert und dann in ein Protein übersetzt, das den Grad der Genexpression anzeigen kann.
Es gibt verschiedene Arten von Reportergenen, die visuell identifizierbare Merkmale enthalten, die normalerweise an fluoreszierenden und lumineszierenden Proteinen beteiligt sind. Gene, die fluoreszierendes Protein und Enzyme codieren, wandeln unsichtbare Substrate in lumineszierende oder gefärbte Produkte um, indem sie die erfolgreiche Genexpression signalisieren und die Möglichkeit zur Quantifizierung der Genexpression bieten.
Abbildung 02: Reportergenexpression
Was ist der Unterschied zwischen Selectable Marker und Reporter Gene?
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Auswählbarer Marker gegen Reportergen |
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| Selektierbarer Marker ist eine Art DNA-Sequenz, die hilft, transformierte Zellen von nicht transformierten Zellen zu unterscheiden. | Das Reportergen ist ein Gen, das hilft, die Expression des in die Wirtszelle eingefügten gewünschten Gens zu quantifizieren. |
| Art der produzierten Einheiten | |
| Gene sind mit Merkmalen kodiert, die bei der künstlichen Selektion auf Wachstumsmedien helfen. | Gene werden mit visuell identifizierbaren Merkmalen codiert. |
| Verwendungszweck | |
| Antibiotikaresistenzgene, Antimetabolitengene, Herbizidresistenzgene usw. sind Beispiele für selektierbare Marker. | Beispiele hierfür sind Gene, die für grün fluoreszierendes Protein, β-Glucuronidase, Chloramphenicolacetyltransferase, rot fluoreszierendes Protein usw. kodieren. |
Zusammenfassung - Auswählbarer Marker gegen Reportergen
Durch selektierbare Marker können transformierte Zellen in selektiven Medien wachsen, denen ein bestimmtes Antibiotikum oder Herbizid verabreicht wurde. Sie werden zur frühen Selektion transformierter Zellen verwendet. Reportergene werden verwendet, um das Expressionsniveau des gewünschten inserierten Gens zu quantifizieren. Sie ermöglichen auch die Unterscheidung von transformierten und nicht transformierten Zellen. Dies ist der Unterschied zwischen selektierbarem Marker und Reportergen. Sowohl selektierbare Marker als auch Reportergen werden als wichtige Marker in der Gentechnik angesehen.
