Erinevus valitava markeri ja reportergeeni vahel

Peamine erinevus - valitav marker vs reporterigeen
 

Geenitehnoloogia tehnikat kasutatakse oluliste geenide ülekandmiseks organismist teise organismi. Geeniülekande kõige raskemad sammud on võõra geeni sisestamine teise organismi genoomi ja peremeesrakus ekspresseerimise muutmine. Transformatsiooniprotsessi õnnestumise tuvastamiseks kasutatakse rekombinantses molekulis valitavat markerit ja reportergeeni. Valitavaks markeriks on DNA järjestus või geen, mis ekspresseerib ja valib transformeerimata rakke transformeerimata rakkudest. Reportergeen on veel üks geen, mida kasutatakse transformeeritud rakkude eristamiseks ja sisestatud geeni peremeesorganismis toimimise määramiseks või tuvastamiseks. Peamine erinevus valitava markeri ja reportergeeni vahel on see, et mitte-transformeeritud rakkude sõelumiseks ja transformeeritud rakkude signaalimiseks kasutatakse selekteeritavat markerit, samal ajal kui reportergeeni kasutatakse peremeesorganismi geeniekspressiooni taseme kvantifitseerimiseks.

SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on valitav marker
3. Mis on Reporteri geen
4. Kõrvuti võrdlus - valitav marker vs reporterigeen
5. Kokkuvõte

Mis on valitav marker?

Geenitehnoloogias sisestatakse huvipakkuv geen sobivasse vektorisse ja muundatakse peremeesorganismideks. Kuid transformeerimine on edukas ainult pädevates peremeesrakkudes ja peremeesrakud võivad võõra DNA omastamise tagasi lükata. Seetõttu on edasise katsetamise jätkamiseks oluline transformeeritud ja transformeerimata rakkude diferentseerimine. Seetõttu lisavad teadlased vektorisse valitava markergeeni, et transformeeritud rakke oleks hõlpsalt selekteeritud transformeerimata rakkudest. Valitavaks markeriks on DNA järjestus, eriti geen, mis on kasulik transformeeritud rakkude tuvastamiseks. Sellel markergeenil on omadus, mis sobib transformeeritud rakkude kunstlikuks selektsiooniks transformeerimata rakkudest söötmel.

Kõige tavalisemad molekulaarbioloogias kasutatavad valitavad markerid on antibiootikumiresistentsed geenid. Antibiootikumiresistentsuse geen sisestatakse vektorisse ja muundatakse peremeesrakkudeks, eriti peremeesbakteriks. See konkreetne antibiootikum on lisatud bakteri kasvukeskkonda. Valikulise markeri olemasolu tõttu võivad valikulistes tingimustes ellu jääda ainult rakud, mis sisaldavad sobivat valitavat markerit. Transformeerimata rakud ei suuda antibiootikume sisaldavas söötmes kasvada. Seetõttu on antibiootikumiresistentse valitava markeri tõttu transformeeritud rakud hõlpsasti tuvastatavad.

Geene, mis annavad antimetaboliitidele tunnuseid, kasutatakse herbitsiide taimede geenitehnoloogia kloonimisvektorite selektiivsete markeritena. Sellisel selektiivsete markerite kotransformatsioonil geneetiliselt muundatud organismideks on aga keskkonnale ja inimestele kahjulik mõju. Antibiootikumiresistentsete bakterite vabanemine võib suurendada inimeste patogeenide antibiootikumiresistentsust. See võib toodet või biomassi saastada antibiootikumidega ning antibiootikumide lagunemise ja inaktiveerimise tagajärjel võib see kaotada selektiivse rõhu..

Joonis 01: Plasmiidvektor geeni ülekandmiseks valitava markeriga

Mis on Reporteri geen?

Reportergeenid on geenid, mis võimaldavad tuvastatud geeni ekspressiooni tuvastada või mõõta. Need reportergeenid saab kinnitada huvipakkuva geeni regulatoorsete järjestuste külge, et signaalida ekspressiooni asukohta või taset. Seetõttu transkribeeritakse geenide ekspressiooni ajal sama promootori all nad ühte mRNA järjestusesse ja transleeritakse seejärel valku, mis võib näidata geeniekspressiooni taset.

Reportergeene on erinevat tüüpi ja need sisaldavad visuaalselt tuvastatavaid omadusi, mis on tavaliselt seotud fluorestsents- ja luminestsentsvalkudega. Geenid, mis kodeerivad fluorestsentsvalku ja ensüüme, muudavad nähtamatud substraadid luminestseeruvateks või värvilisteks produktideks, andes märku edukast geeniekspressioonist ja andes võimaluse geeniekspressiooni kvantifitseerimiseks.

Joonis 02: Reporteri geeniekspressioon

Mis vahe on valitaval markeril ja Reporteri geenil??

Valitav marker vs reporterigeen
Valitav marker on teatud tüüpi DNA järjestus, mis aitab transformeeritud rakke eristada transformeerimata rakkudega.	Reportergeen on geen, mis aitab kvantifitseerida peremeesrakku sisestatud soovitud geeni ekspressiooni.
Toodetud ühikute laad
Geenid on kodeeritud omadustega, mis aitavad kunstlikul valimisel kasvusubstraatidel.	Geenid on kodeeritud visuaalselt tuvastatavate tunnustega.
Kasutamine
Antibiootikumiresistentsuse geenid, antimetaboliidigeenid, herbitsiidiresistentsuse geenid jne on valitava markeri näited.	Näideteks on rohelise fluorestsentsvalgu, β-glükuronidaasi, klooramfenikooli atsetüültransferaasi, punase fluorestsentsvalgu jne geenikood.

Kokkuvõte - valitav marker vs reporterigeen

Valitavad markerid võimaldavad transformeeritud rakkudel kasvada selektiivses söötmes, millele on manustatud konkreetset antibiootikumi või herbitsiidi. Neid kasutatakse transformeeritud rakkude varaseks valimiseks. Reportergeene kasutatakse soovitud sisestatud geeni ekspressioonitaseme kvantifitseerimiseks. Samuti võimaldavad nad transformeeritud ja mitte-transformeeritud rakke diferentseerida. See on erinevus valitava markeri ja reportergeeni vahel. Nii selekteeritavat markerit kui ka reportergeeni peetakse geenitehnoloogia olulisteks markeriteks.

Viited:
1. Ziemienowicz, Alicja. “Taimede valitavad markerid ja reportergeenid.” SpringerLink. Springer-Verlag, n.d. Võrk. 23. märts 2017.
2. Shih, Chen-Han, Hsiao-Yin Chen, Hung-Chieh Lee ja Huai-Jen Tsai. "Lilla kromoproteiini geen toimib uue selektsioonimarkerina Microalga Nannochloropsis oculata geneesis." PLOS ÜKS. Teaduse avalik raamatukogu, n.d. Võrk. 25. märts 2017

Pilt viisakalt:
1. Michael Jeltschi “Plasmiid koos insertiga” - Oma töö (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. “Reporteri geen” TransControli poolt saidil en.wikipedia (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu