Milyen módon lehet az idegen DNS-t baktériumba továbbítani?
Nov 05, 2019
Hagyjon üzenetet
Az idegen DNS átvitelére a gazdasejtbe különféle módszerek vannak megvalósítva. A génátadás két széles kategóriája létezik, természetes vagy mesterségesen bekövetkezve az emberi beavatkozással.
Vízszintes génátvitel : meghatározható úgy, mint az anyag átadása az egyik sejtből a másik sejtbe, a szülőtől a lányáig nem.
Vertikális génátadás: Ebben a génátadás a szülősejt és a lánysejt között történik.
A HGT [1] magában foglalja a transzformációt, transzfekciót és konjugációt.
Átalakulás : Nagyon ismerjük Griffith kísérletét és átalakító elvét. Meghatározható felvételként, ha a csupasz DNS-t és annak integrációját a baktériumrendszerbe beillesztjük. Az átalakulást természetesen megfigyeljük a növényekben, állatokban és a baktériumokban. Az átalakítás mesterségesen végrehajtható bizonyos módszerekkel, például elektroporációval, ballisztikus módszerrel, kémiai módszerekkel stb.
Transzfekció [2] : Hasonló a transzformációhoz. Az eukarióta sejtek esetében a transzformációs szót használják a rákra utaláshoz, és így elfogadják a transzfekciós szót. A transzfekciós folyamat magában foglalja a vírust, mint közeget a genetikai anyag átviteléhez az eukarióta rendszerbe.
Konjugáció : A baktériumokban és más prokariótákban természetesen előforduló folyamat, amely megkönnyíti a szexuális szaporodást. A konjugáció a konjugációs híd kialakításával történik, amely lehetővé teszi a donor sejt (hím) számára, hogy a genetikai anyagot átadja a recipiens sejthez (nőstény). A konjugációs hidat a két baktérium pili (úgynevezett sex pili) alkotja. Megjegyzés: az olyan bakteriofágok, mint az M13, ezeket a piliakat használják genetikai anyaguk közvetlenül a baktériumsejtbe történő átvitelére.
A genetikai mérnökök és a biotechnológus által a sejtek transzformálására alkalmazott transzformációs módszereket nagyjából két kategóriába sorolják: Fizikai és kémiai módszerek.
1) Kémiai módszerek:
CaCl2 kezelés: A CaCl2 destabilizálja a sejtmembránt. A DNS-hez kötődik, és lefedi a foszfát negatív töltését. Ezért a DNS a lipid kettős rétegen keresztül könnyen bejuthat a sejtbe. A CaCl2 miatt a DNS kicsapódik a lipid membrán külső fázisán. Hő sokk (42 ° C) alávetése a mintának növeli a transzformánsok hozamát.
PEG kezelés: Növényi sejtekhez CaCl2 helyett PEG-t használunk. A PEG 4000 Da molekula, és destabilizálja a membránt, és komplexet képez a DNS-sel. A DNS-t ezután könnyen szállítják a sejtbe.
Más kémiai módszerek között szerepel a DEAE dextránok, liposzómák, nanohordozók stb.
2) Fizikai módszerek:
Elektroporáció: Ez magában foglalja az elektromos impulzus felhasználását, hogy ideiglenes pórusokat hozzon létre a membránban. A kis plazmidok és a DNS kémiai módszerekkel könnyen beilleszthetők, de a nagy DNS-molekulákhoz fizikai módszereket kell alkalmaznunk. Az elektroporációhoz azonban a koncentrációnak magasnak kell lennie. Növényi sejtek esetében a sejtet poliszacharidok és más biomolekulák rétegei veszik körül, például hemicellulóz, cellulóz, pektin stb. Ezért a sejtet olyan enzimekkel kezeljük, mint például hemicellulóz és cellulóz, hogy eltávolítsuk a sejtfalot, és a sejtet átalakítsuk egy protoplaszt. Így a membrán pórusai könnyen kialakulhatnak, és a DNS átjuthat a sejtbe elektroporációval.
 |
 |
Biolisztikus módszer: [4] részecskebombázási módszernek, részecskepisztoly-módszernek vagy egyszerűen génfegyvernek is nevezik. A műszer olyan nehéz hordozókból álló mikrohordozókból áll, mint például Au, Ag, W stb. A pisztoly repedt tárcsából, egy lemezből, amely (hordozva DNS-t hordoz), hordozó lemezből, és végül cellatartó lemezből áll. . A fegyver lövésekor a gázt nyomás alatt tartják a fegyverben, ami a töréskorong eltöréséhez vezet. A lemez a mikrohordozóval (a DNS-sel) a leállító lemez felé mozog. A mikrohordozó ekkor mozog és belép a cellába. A DNS tehát közvetlenül átkerül a sejtbe. Van azonban néhány korlátozás a génfegyver használatára. Lehetőség van több részecske beillesztésére és felhalmozódására, ami a gén túlexpresszióját vagy a géncsillapítást okozhatja.
 |
 |
http://www.scientzbio.com/gene-transduction-device/
Mikroinjekciók : Nagyon finom pipettát használnak a DNS-molekulák injektálására közvetlenül a transzformálandó sejtmagba. Növényi és állati sejtekhez használják.
 |
Megjegyzés: Nagyra értékelném a javításokat és javaslatokat, ha az adatok nem relevánsak.
Referencia és további olvasmányok
Brown, TA, 2016. Génklónozás és DNS-elemzés: bevezetés. John Wiley & Sons.
Wolff, JA, Malone, RW, Williams, P., Chong, W., Acsadi, G., Jani, A. és Felgner, PL, 1990. Közvetlen génátvitel az egérizomba in vivo. Science, 247 (4949 Pt 1), 1445-1468.
Lorenz, MG és Wackernagel, W., 1994. Bakteriális génátadás a környezet természetes genetikai transzformációjával. Mikrobiológiai áttekintés, 58 (3), 563-602.
Lurquin, PF, 1997. Génátvitel elektroporáttal