Genetik mühendisliği tekniği önemli genleri organizmadan başka bir organizmaya aktarmak için kullanılır. Yabancı bir genin başka bir organizmanın genomuna eklenmesi ve konakçı hücre içinde eksprese edilmesi, gen transferinde en zor adımlardır. Dönüşüm işleminin başarısını tespit etmek için rekombinant molekülde seçilebilir bir marker ve bir raportör gen kullanılır. Seçilebilir bir işaretleyici, dönüştürülmemiş hücreleri dönüştürülmüş hücreleri eksprese eden ve seçen bir DNA sekansı veya genidir. Bir raportör gen, transforme edilmiş hücreleri ayırt etmek ve sokulan genin konakçı içinde nasıl çalıştığını ölçmek veya tespit etmek için kullanılan başka bir gendir. Seçilebilir markör ve raportör gen arasındaki temel fark, seçilebilir markör, transforme edilmemiş hücreleri taramak ve transforme edilmiş hücreleri sinyallemek için kullanılırken, raportör gen, konakçı içindeki gen ekspresyon seviyesini ölçmek için kullanılır.
İÇİNDEKİLER
1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Seçilebilir İşaretçi Nedir
3. Muhabir Geni nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Seçilebilir Marker ve Muhabir Gen
5. Özet
Genetik mühendisliğinde, ilgili gen uygun bir vektöre yerleştirilir ve konakçı organizmalara dönüştürülür. Bununla birlikte, dönüşüm sadece yetkili konakçı hücrelerde başarılıdır ve konakçı hücrelerin yabancı DNA alımını reddetme olasılığı vardır. Bu nedenle, transforme edilmiş ve transforme edilmemiş hücrelerin farklılaşması daha ileri deneylerle devam etmek için önemlidir. Bu nedenle araştırmacılar, transforme edilmemiş hücrelerin transforme edilmemiş hücrelerden kolayca seçilmesi için seçilebilir bir marker geni dahil eder. Seçilebilir bir işaretleyici bir DNA dizisidir, özellikle transforme edilmiş hücrelerin tanımlanmasında faydalı bir gendir. Bu işaretleyici gen, bir ortam üzerinde dönüştürülmemiş hücrelerden dönüştürülmüş hücrelerin yapay bir seçimine uyan bir özellik gösterir..
Moleküler biyolojide kullanılan en yaygın seçilebilir markerler antibiyotiğe dirençli genlerdir. Bir antibiyotik direnç geni vektöre sokulur ve konakçı hücrelere özellikle konakçı bakteriye dönüştürülür. Bu özel antibiyotik, bakterinin büyüyen ortamına dahil edilir. Seçici markerin varlığından dolayı, seçici koşullar altında, sadece uygun seçilebilir markörü içeren hücreler hayatta kalabilir. Dönüştürülmemiş hücreler antibiyotik içeren ortamda büyüyemez. Bu nedenle, antibiyotiğe dirençli seçilebilir markör nedeniyle, dönüştürülmüş hücreler kolayca tanımlanır.
Antimetabolitler, herbisitler için özellik kazandıran genler, bitki genetik mühendisliğinde klonlama vektörlerinde seçici markerler olarak kullanılır. Bununla birlikte, seçici belirteçlerin genetik olarak değiştirilmiş organizmalara bu dönüşümünün çevre ve insan üzerinde olumsuz etkileri vardır. Antibiyotiğe dirençli bakterilerin salınması, insan patojenlerinin antibiyotik direncini artırabilir. Antibiyotiklerle ürünü veya biyokütleyi kirletebilir ve antibiyotiklerin parçalanması ve inaktivasyonu sonucu seçici basıncı kaybedebilir..
Şekil 01: Seçilebilir işaretleyici ile gen transferi için plazmid vektörü
Raportör genler, eklenen gen ekspresyonunun saptanmasını veya ölçülmesini sağlayan genlerdir. Bu raportör genler, ekspresyon yerini veya seviyelerini belirtmek için ilgili genin düzenleyici dizilerine eklenebilir. Bu nedenle, aynı promotör altında genlerin ekspresyonu sırasında, tek bir mRNA sekansına transkripsiyonlanır ve daha sonra gen ekspresyon seviyesini gösterebilen bir proteine çevrilir.
Raportör genler çeşitli tiptedir ve genellikle floresan ve lüminesan proteinlerde yer alan görsel olarak tanımlanabilir özellikler içerirler. Floresan protein ve enzimleri kodlayan genler, başarılı gen ekspresyonunu işaret ederek ve gen ekspresyonunun miktarını belirleme fırsatı vererek görünmez substratları lüminesan veya renkli ürünlere dönüştürür.
Şekil 02: Raportör Gen İfadesi
Seçilebilir Marker ve Muhabir Gen | |
Seçilebilir işaretleyici, dönüştürülmüş hücreleri dönüştürülmemiş hücrelerle ayırt etmeye yardımcı olan bir tür DNA dizisidir.. | Raportör gen, konakçı hücreye sokulan istenen genin ekspresyonunu ölçmeye yardımcı olan bir gendir. |
Üretilen Birimlerin Doğası | |
Genler, büyüyen ortamlarda yapay seçime yardımcı olan özelliklerle kodlanır. | Genler görsel olarak tanımlanabilir özelliklerle kodlanır. |
kullanım | |
Antibiyotik direnç genleri, antimetabolit genleri, herbisit direnç genleri, vb. Seçilebilir markörlere örnektir.. | Yeşil floresan proteini, β-glukuronidaz, Kloramfenikol asetiltransferaz, Kırmızı floresan proteini, vb. İçin gen kodu. |
Seçilebilir markörler, transforme edilmiş hücrelerin, belirli antibiyotik veya herbisit ile dozlanmış seçici ortamda büyümesine izin verir. Dönüştürülmüş hücrelerin erken seçimi için kullanılırlar. Raportör genler, sokulan istenen genin ekspresyon seviyesini ölçmek için kullanılır. Ayrıca dönüştürülmüş ve dönüştürülmemiş hücrelerin farklılaşmasına izin verirler. Bu, seçilebilir markör ve raportör gen arasındaki farktır. Hem seçilebilir markör hem de raportör gen, genetik mühendisliğinde önemli markerler olarak kabul edilir.
Referanslar:
1. Ziemienowicz, Alicja. “Seçilebilir belirteçler ve raportör genler ek.” SpringerLink. Springer-Verlag, n.d. Ağ. 23 Mart 2017.
2. Shih, Chen-Han, Hsiao-Yin Chen, Hung-Chieh Lee ve Huai-Jen Tsai. “Mor Chromoprotein Gene, Microalga Nannochloropsis oculata'nın Transgenezinde Yeni Bir Seçim Markeri Olarak Hizmet Ediyor.” BİRİNCİ PLOS. Halk Kütüphanesi, n.d. Ağ. 25 Mart 2017
Görünüm inceliği:
1. “Eklemeli Plazmid” Michael Jeltsch tarafından - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC BY-SA 4.0)
2. Commons Wikimedia üzerinden en.wikipedia'da (CC BY-SA 3.0) TransControl tarafından “Raportör gen”