Koji su različiti načini prenošenja strane DNK u bakterije?
Nov 05, 2019
Ostavi poruku
Za prijenos stranih DNK u ćeliju domaćina implementirane su različite metode. Postoje dvije široke kategorije prenošenja gena koje se javljaju prirodno ili umjetno uz ometanje ljudi.
Horizontalni prijenos gena : Može se definirati kao prijenos materijala iz jedne ćelije u drugu ćeliju koja nije matična ćelija.
Vertikalni prijenos gena: U ovom je transfer gena između matične ćelije do kćeri.
HGT [1] uključuje transformaciju, transfekciju i konjugaciju.
Transformacija : Dobro smo upoznati s Griffithovim eksperimentom i njegovim principom transformacije. Može se definirati kao unos ako gola DNK i njegova integracija u bakterijski sustav. Transformacija se prirodno opaža kod biljaka, životinja i bakterija. Transformacija se može izvršiti umjetno primjenjujući posebne metode kao što su elektroporacija, balistička metoda, hemijske metode itd.
Transfekcija [2] : Slična je transformaciji. Za eukariotske ćelije riječ transformacije se odnosi na rak i tako je usvojena riječ za transfekciju. Proces transfekcije uključuje virus kao medij za prijenos genetskog materijala u eukariotski sistem.
Konjugacija : To je prirodni proces bakterija i drugih prokariota koji olakšava seksualnu reprodukciju. Konjugacija nastaje formiranjem mosta konjugacije koji ćeliji donora (mužjaku) omogućava da prebaci genetski materijal u ćeliju primatelja (žensku). Most konjugacije tvori pili (zvani sex pili) dviju bakterija. Napomena: bakteriofagi poput M13 koriste ove pili za prijenos svog genetskog materijala direktno u bakterijsku ćeliju.
Metode transformacije koje koriste genetski inženjeri i biotehnolog za transformaciju ćelija uglavnom se svrstavaju u dvije kategorije: Fizičke i hemijske metode.
1) Hemijske metode:
CaCl2 tretman: CaCl2 bi destabilizirao staničnu membranu. Vezao bi se za DNK i prekrivao negativni naboj fosfata. Dakle, DNK može lako ući u ćeliju kroz lipidni sloj. CaCl2 uzrokuje taloženje DNK na vanjskoj fazi lipidne membrane. Podvrgavanjem toplotnog udara (42 ° C) uzorku povećava se prinos transformatora.
PEG tretman: Za biljne ćelije koristimo PEG umjesto CaCl2. PEG je 4000 Da molekula i destabilizira membranu i stvara kompleks s DNK. DNK se tada lako transportuje u ćeliju.
Ostale hemijske metode uključuju upotrebu DEAE dektrana, liposoma, nanoprenosnika itd.
2) Fizičke metode:
Elektroporacija: uključuje upotrebu električnog impulsa za stvaranje privremenih pora u membrani. Mali plazmidi i DNK mogu se lako ugraditi upotrebom hemijskih metoda, ali za velike molekule DNK moramo koristiti fizičke metode. Međutim, za elektroporaciju bi koncentracija trebala biti visoka. U slučaju biljnih stanica, ćelija je okružena slojevima polisaharida i drugih biomolekula poput hemiceluloze, celuloze, pektina itd. Prema tome, mi tretiramo stanicu enzimima kao što su hemiceluloza i celuloza da bi uklonili staničnu stijenku i pretvorili ćeliju u protoplast. Tako se pore u membrani mogu lako formirati i DNA se putem elektroporacije može prenijeti u ćeliju.
 |
 |
Biolistička metoda [4] : Naziva se i metoda bombardiranja čestica, metoda pištolja česticama ili jednostavno gensko pištolj. Instrument se sastoji od mikro nosilaca koji su sačinjeni od teških metala kao što su Au, Ag, W itd. Pištolj se također sastoji od diska za pucanje, ploče u kojoj se nalaze mikro-nosači (nabijene DNK), zaustavne ploče i, na kraju, pločice koja drži ćelije . Kad se pištolj ispalji, gas se vrši pod pritiskom u pištolj, što dovodi do pucanja diska za pucanje. Ploča s mikro-nosačem (s DNK) kreće se prema zapornoj ploči. Tada bi se mikro nosilac kretao i ušao u ćeliju. DNK se tako direktno prenosi u ćeliju. Međutim, postoje neka ograničenja u korištenju genskog pištolja. Postoji mogućnost umetanja više čestica i njegovog nakupljanja što može izazvati prekomjernu ekspresiju gena ili utišavanje gena.
 |
 |
http://www.scientzbio.com/gene-transduction-device/
Mikroinjekcije : Oni koriste vrlo finu pipetu za ubrizgavanje molekula DNK direktno u jezgro ćelije koja se transformiše. Koristi se za biljne i životinjske ćelije.
 |
Napomena: Cijenim vaše ispravke i prijedloge ako su podaci nebitni.
Upućivanje i dodatna čitanja
Brown, TA, 2016. Kloniranje gena i DNK analiza: uvod. John Wiley & Sons.
Wolff, JA, Malone, RW, Williams, P., Chong, W., Acsadi, G., Jani, A. i Felgner, PL, 1990. Direktni prijenos gena u mišji mišić in vivo. Science, 247 (4949 Pt. 1), str. 1465-1468.
Lorenz, MG i Wackernagel, W., 1994. Prijenos gena bakterija prirodnom genetskom transformacijom u okolišu. Mikrobiološki pregledi, 58 (3), str.563-602.
Lurquin, PF, 1997. Prijenos gena elektroporacijama