Выбираемый маркер

Селективные маркеры представляют собой гены , введенные в клетку , особенно в бактерию , или в клетки в культуре , которые придают признаки, пригодные для искусственного отбора . Они представляют собой тип репортерного гена, используемого в лабораторной микробиологии , молекулярной биологии и генной инженерии для обозначения успеха трансфекции или другой процедуры, направленной на введение чужеродной ДНК в клетку. Селекционными маркерами часто являются гены устойчивости к антибиотикам : бактерии, подвергшиеся процедуре введения чужеродной ДНК, выращиваются на среде, содержащей антибиотик, и те бактериальные колонии , которые могут расти, успешно поглощают и экспрессируют введенный генетический материал. Обычно гены, кодирующие устойчивость к антибиотикам, таким как ампициллин , хлорамфеникол, тетрациклин, канамицин и т. д., считаются полезными селектируемыми маркерами E. coli .

Режим работы

Нерекомбинанты отделяют от рекомбинантов; вводится р-ДНК то есть в бактерии , и некоторые бактерии успешно трансформируются, а некоторые остаются нетрансформированными. При выращивании на среде, содержащей ампициллин , бактерии погибают из-за отсутствия устойчивости к ампициллину. Позже позиции отмечают на нитроцеллюлозной бумаге и отделяют для перемещения в питательную среду для массового производства необходимого продукта. Альтернативой селектируемому маркеру является скринируемый маркер, который также можно обозначать как репортерный ген, который позволяет исследователю различать нужные и нежелательные клетки, например, между синими и белыми колониями. (см. Сине-белый экран ). Эти нужные или нежелательные клетки представляют собой просто нетрансформированные клетки, которые не смогли усвоить ген во время эксперимента. ^{[ нужна ссылка ]}

Положительное и отрицательное

Для исследований в области молекулярной биологии можно использовать различные типы маркеров в зависимости от желаемого выбора. К ним относятся:

Положительные или селективные маркеры представляют собой селектируемые маркеры, которые придают организму-хозяину селективное преимущество. ^[1] Примером может служить устойчивость к антибиотикам, которая позволяет организму-хозяину пережить отбор антибиотиков.
Негативные или контрселектируемые маркеры представляют собой селектируемые маркеры, которые устраняют или ингибируют рост организма-хозяина при селекции. ^[2] Примером может служить тимидинкиназа , которая делает хозяина чувствительным к ганцикловира . выбору ^{[ нужна ссылка ]}
Положительные и отрицательные селектируемые маркеры могут служить как положительными, так и отрицательными маркерами, предоставляя хозяину преимущество в одних условиях, но ингибируя рост в других условиях. Примером может служить фермент, который может дополнять ауксотрофию (положительный отбор) и превращать химическое вещество в токсичное соединение (отрицательный отбор). ^{[ нужна ссылка ]}

Общие примеры

Примеры выбираемых маркеров включают в себя:

Бета-лактамаза , которая придает к ампициллину . бактериям-хозяевам устойчивость
Ген Neo из Tn5, который придает устойчивость к канамицину у бактерий и генетицину в эукариотических клетках. ^[3]
Мутантный ген FabI (mFabI) из генома E. coli , который придает к триклозану . хозяину устойчивость ^[4]
URA3 , оротидин-5'-фосфатдекарбоксилаза дрожжей, является положительным и отрицательным селектируемым маркером. Он необходим для биосинтеза урацила и может дополнять мутанты URA3, которые являются ауксотрофными по отношению к урацилу (положительный отбор). Фермент URA3 также превращает 5-фтороротовую кислоту (5FOA) в токсичное соединение 5-фторурацил , поэтому любые клетки, несущие ген URA3, будут убиты в присутствии 5FOA (отрицательный отбор). ^[5]

Будущие разработки

В будущем альтернативные маркерные технологии необходимо будет использовать чаще, чтобы, по крайней мере, развеять опасения по поводу их сохранения в конечном продукте. Также возможно, что маркеры будут полностью заменены будущими методами, в которых используются удаляемые маркеры, и другими, которые вообще не используют маркеры, вместо этого полагаясь на котрансформацию , гомологичную рекомбинацию и удаление, опосредованное рекомбиназой . ^[6]

См. также

Ссылки

^ «позитивный отбор» . Возбудимый . Природа . Проверено 29 сентября 2011 г.
^ «негативный отбор» . Возбудимый . Природа . Проверено 29 сентября 2011 г.
^ Callmigration.org: Нацеливание на гены
^ Чан, Чуан-Вэй; Магнусон, Терри (20 февраля 2013 г.). «Новый селективный маркер для эффективного клонирования и рекомбинации ДНК в E. coli» . ПЛОС ОДИН . 8 (2): e57075. Бибкод : 2013PLoSO...857075J . дои : 10.1371/journal.pone.0057075 . ПМЦ 3577784 . ПМИД 23437314 .
^ Буке Дж.Д.; ЛаКрут Ф; Финк Г.Р. (1984). «Положительный отбор мутантов, лишенных активности оротидин-5'-фосфатдекарбоксилазы у дрожжей: устойчивость к 5-фтороротовой кислоте». Мол. Генерал Жене . 197 (2): 345–6. дои : 10.1007/bf00330984 . ПМИД 6394957 . S2CID 28881589 .
^ Гольдштейн, Дэниел А.; Тинланд, Бруно; Гилбертсон, Лоуренс А.; Стауб, Дж. М.; Бэннон, Джорджия; Гудман, Р.Э.; Маккой, РЛ; Сильванович, А. (2005). «Безопасность человека и генетически модифицированные растения: обзор маркеров устойчивости к антибиотикам и будущих технологий селекции трансформации». Журнал прикладной микробиологии . 99 (1). Общество прикладной микробиологии ( Уайли ): 7–23. дои : 10.1111/j.1365-2672.2005.02595.x . ISSN 1364-5072 . ПМИД 15960661 . S2CID 40454719 .

[1] «позитивный отбор» . Возбудимый . Природа . Проверено 29 сентября 2011 г.

[2] «негативный отбор» . Возбудимый . Природа . Проверено 29 сентября 2011 г.

[3] Callmigration.org: Нацеливание на гены

[4] Чан, Чуан-Вэй; Магнусон, Терри (20 февраля 2013 г.). «Новый селективный маркер для эффективного клонирования и рекомбинации ДНК в E. coli» . ПЛОС ОДИН . 8 (2): e57075. Бибкод : 2013PLoSO...857075J . дои : 10.1371/journal.pone.0057075 . ПМЦ 3577784 . ПМИД 23437314 .

[5] Буке Дж.Д.; ЛаКрут Ф; Финк Г.Р. (1984). «Положительный отбор мутантов, лишенных активности оротидин-5'-фосфатдекарбоксилазы у дрожжей: устойчивость к 5-фтороротовой кислоте». Мол. Генерал Жене . 197 (2): 345–6. дои : 10.1007/bf00330984 . ПМИД 6394957 . S2CID 28881589 .

[Goldstein-et-al-2005-6] Гольдштейн, Дэниел А.; Тинланд, Бруно; Гилбертсон, Лоуренс А.; Стауб, Дж. М.; Бэннон, Джорджия; Гудман, Р.Э.; Маккой, РЛ; Сильванович, А. (2005). «Безопасность человека и генетически модифицированные растения: обзор маркеров устойчивости к антибиотикам и будущих технологий селекции трансформации». Журнал прикладной микробиологии . 99 (1). Общество прикладной микробиологии ( Уайли ): 7–23. дои : 10.1111/j.1365-2672.2005.02595.x . ISSN 1364-5072 . ПМИД 15960661 . S2CID 40454719 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]