Teknik kejuruteraan genetik digunakan untuk memindahkan gen penting dari organisma ke organisme lain. Memasukkan gen asing ke dalam genom organisme lain dan membuatnya dinyatakan di dalam sel tuan rumah adalah langkah-langkah yang paling sukar dalam pemindahan gen. Untuk mengesan kejayaan proses transformasi, penanda dipilih dan gen reporter digunakan dalam molekul rekombinan. Penanda dipilih ialah urutan DNA atau gen yang mengekspresikan dan memilih sel-sel yang berubah dari sel-sel yang tidak berubah. Seorang wartawan gen adalah gen lain yang digunakan untuk membezakan sel-sel yang berubah-ubah dan mengkuantifikasi atau mengesan bagaimana fungsi gen dimasukkan dalam tuan rumah. Perbezaan utama antara penanda yang dipilih dan gen wartawan adalah bahawa penanda dipilih digunakan untuk memancarkan sel-sel yang tidak diubah dan menandakan sel-sel yang diubah manakala wartawan gen digunakan untuk mengukur tahap ungkapan gen dalam tuan rumah.
KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah Marker yang boleh dipilih
3. Apa itu Reporter Gen
4. Side by Side Comparison - Penanda Selesai vs Reporter Gen
5. Ringkasan
Dalam kejuruteraan genetik, gen minat dimasukkan ke dalam vektor yang sesuai dan diubah menjadi organisma tuan rumah. Walau bagaimanapun, transformasi berjaya hanya di dalam sel-sel tuan rumah yang kompeten, dan terdapat kemungkinan sel tuan rumah untuk menolak pengambilan DNA asing. Oleh itu, pembezaan sel berubah dan tidak berubah adalah penting untuk meneruskan percubaan selanjutnya. Oleh itu, penyelidik menggabungkan gen penanda dipilih ke vektor untuk pemilihan mudah sel-sel yang diubah dari sel-sel yang tidak berubah. Penanda dipilih ialah urutan DNA, terutamanya gen yang berguna untuk mengenal pasti sel-sel yang berubah-ubah. Gen penanda ini memperlihatkan sifat yang sesuai dengan sel yang diubahsuai tiruan dari sel-sel yang tidak berubah pada media.
Penanda yang paling biasa yang digunakan dalam biologi molekul adalah gen antibiotik yang tahan. Satu gen rintangan antibiotik dimasukkan ke dalam vektor dan diubah menjadi sel tuan rumah terutama kepada bakteria tuan rumah. Itu antibiotik tertentu dimasukkan ke dalam medium bakteria yang sedang berkembang. Oleh kerana kehadiran penanda selektif, di bawah keadaan terpilih, hanya sel yang mengandungi penanda pilihan yang sesuai boleh bertahan. Sel tidak berubah tidak mampu berkembang dalam medium yang mengandungi antibiotik. Oleh itu, kerana penanda yang dipilih yang tahan antibiotik, sel-sel yang diubah mudah dikenalpasti.
Gen yang memberi ciri-ciri antimetabolit, herbisida digunakan sebagai penanda selektif dalam vektor pengklonan dalam kejuruteraan genetik tumbuhan. Walaubagaimanapun, penukaran ini kepada penanda selektif dalam organisma diubahsuai secara genetik mempunyai kesan negatif terhadap alam sekitar dan manusia. Pembebasan bakteria tahan antibiotik dapat meningkatkan resistensi antibiotik patogen manusia. Ia boleh mencemari produk atau biomas dengan antibiotik dan boleh kehilangan tekanan selektif akibat daripada degradasi dan ketidakaktifan antibiotik.
Rajah 01: vektor plasmid untuk pemindahan gen dengan penanda yang dipilih
Gen reporter adalah gen yang membolehkan pengesanan atau pengukuran ekspresi gen yang dimasukkan. Gen wartawan ini boleh dilampirkan kepada urutan peraturan gen yang menarik untuk memberi isyarat lokasi atau peringkat ungkapan. Oleh itu, semasa ekspresi gen di bawah promoter yang sama, mereka ditranskripsikan ke dalam satu urutan mRNA dan kemudian diterjemahkan ke dalam protein yang dapat menunjukkan tahap ekspresi gen.
Gen reporter terdiri daripada pelbagai jenis, dan ia mengandungi ciri-ciri visual yang boleh dikenalpasti yang biasanya terlibat dalam protein pendarfluor dan pendarfluor. Gen yang memodelkan protein dan enzim pendarfluor, menukar substrat yang tidak kelihatan kepada produk yang berpendar atau berwarna dengan menandakan ungkapan gen yang berjaya dan memberikan peluang untuk kuantifikasi gen ekspresi.
Rajah 02: Ekspresi Gene Wartawan
Penanda Selektif vs Wartawan Gen | |
Penanda yang dipilih adalah sejenis urutan DNA yang membantu membezakan sel-sel yang berubah-ubah dengan sel-sel yang tidak berubah. | Gen wartawan adalah gen yang membantu mengkuadkan ungkapan gen yang dikehendaki dimasukkan ke dalam sel tuan rumah. |
Jenis Unit yang Dihasilkan | |
Gen dikodkan dengan ciri-ciri yang membantu dalam pemilihan tiruan pada media yang semakin meningkat. | Gen dikodkan dengan ciri-ciri visual yang boleh dikenalpasti. |
Penggunaan | |
Gen rintangan antibiotik, gen antimetabolit, gen rintangan racun herba, dan sebagainya adalah contoh untuk penanda dipilih. | Kod gen untuk protein fluoresen hijau, β-glucuronidase, Chloramphenicol acetyltransferase, Protein fluorescent merah, dan sebagainya adalah contoh. |
Penanda yang dipilih membolehkan sel-sel yang berubah-ubah berkembang dalam media terpilih yang mengandungi antibiotik atau herbisida tertentu. Ia digunakan untuk pemilihan awal sel berubah. Gen reporter digunakan untuk mengukur tahap ungkapan gen yang dikehendaki dimasukkan. Mereka juga membenarkan pembezaan sel berubah dan tidak berubah. Ini adalah perbezaan antara penanda dipilih dan gen reporter. Kedua-dua penanda dipilih dan gen reporter dianggap sebagai penanda penting dalam kejuruteraan genetik.
Rujukan:
1. Ziemienowicz, Alicja. "Penanda loji yang dipilih dan gen reporter." SpringerLink. Springer-Verlag, n.d. Web. 23 Mac 2017.
2. Shih, Chen-Han, Hsiao-Yin Chen, Hung-Chieh Lee, dan Huai-Jen Tsai. "Ungu Chromoprotein Gen Berkhidmat sebagai Penanda Seleksi Baru untuk Transgenesis daripada Microalga Nannochloropsis oculata." PLOS ONE. Perpustakaan Awam Sains, n.d. Web. 25 Mac 2017
Image Courtesy:
1. "Plasmid dengan memasukkan" oleh Michael Jeltsch - Kerja sendiri (CC BY-SA 4.0) melalui Wikimedia Commons
2. "Wartawan gen" Oleh TransControl di en.wikipedia (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons