Маркерный ген

В биологии маркерный ген может иметь несколько значений. В ядерной биологии и молекулярной биологии маркерный ген — это ген, используемый для определения того, была ли последовательность нуклеиновой кислоты организма успешно вставлена в ДНК . В частности, существует два подтипа этих маркерных генов: селектируемый маркер и маркер для скрининга . В метагеномике и филогенетике маркерный ген представляет собой группу ортологичных генов , которую можно использовать для разграничения таксономических линий. ^[1]

Выбираемый маркер

Селекционный маркер защищает организм от селективного агента , который обычно убивает его или предотвращает его рост. В реакции трансформации, в зависимости от эффективности трансформации , только одна из нескольких миллионов или миллиардов клеток может поглощать ДНК. Вместо того, чтобы проверять каждую клетку, ученые используют селективный агент, чтобы убить все клетки, не содержащие чужеродную ДНК, оставив только нужные.

Антибиотики являются наиболее распространенными селективными агентами. У бактерий антибиотики используются почти исключительно. В растениях также часто используются антибиотики, убивающие хлоропласты , хотя толерантность к солям и гормонам, ингибирующим рост, становится все более популярной. У млекопитающих устойчивость к антибиотикам, убивающим митохондрии , используется в качестве селектируемого маркера.

Экранируемый маркер

Маркер, поддающийся скринингу, заставит клетки, содержащие этот ген, выглядеть по-другому. Обычно используются три типа скрининга:

Зеленый флуоресцентный белок заставляет клетки светиться зеленым под УФ-светом. Чтобы увидеть отдельные клетки, необходим специализированный микроскоп. Также доступны желтая и красная версии, поэтому ученые могут изучать несколько генов одновременно. Его обычно используют для измерения экспрессии генов . ^[2]
Анализ GUS (с использованием β-глюкуронидазы ) является отличным методом обнаружения отдельной клетки путем ее окрашивания в синий цвет без использования какого-либо сложного оборудования. Недостаток заключается в том, что при этом клетки погибают. Это особенно распространено в науке о растениях.
Сине-белый экран используется как в бактериях, так и в эукариотических клетках. Бактериальный ген lacZ кодирует фермент бета-галактозидазу . Когда среда содержит определенные галактозиды (например, X-gal ), клетки, экспрессирующие фермент, превращают X-gal в синий продукт, который можно увидеть невооруженным глазом. Таким образом, стратегия состоит в том, чтобы интегрировать вставку ДНК в ген lacZ и отобрать колонии белого цвета, при условии, что они правильно интегрировали вставку. С другой стороны, синие колонии смогут конвертировать X-gal и давать синий осадок, поскольку вставка ДНК либо вообще не интегрировалась, либо находилась не в правильном месте внутри плазмиды .

См. также

Ссылки

^ Рен Р., Сунь Ю, Чжао Ю, Гейзер Д, Ма Х, Чжоу Икс (2016). «Филогенетическое разрешение глубоких эукариотических и грибковых взаимоотношений с использованием высококонсервативных низкокопийных ядерных генов» . Геном Биол Эвол . 8 (9): 2683–701. дои : 10.1093/gbe/evw196 . ПМК 5631032 . ПМИД 27604879 .
^ Чалфи, Мартин и др. «Зеленый флуоресцентный белок как маркер экспрессии генов». Science 263.5148 (1994): 802-805.

[1] Рен Р., Сунь Ю, Чжао Ю, Гейзер Д, Ма Х, Чжоу Икс (2016). «Филогенетическое разрешение глубоких эукариотических и грибковых взаимоотношений с использованием высококонсервативных низкокопийных ядерных генов» . Геном Биол Эвол . 8 (9): 2683–701. дои : 10.1093/gbe/evw196 . ПМК 5631032 . ПМИД 27604879 .

[2] Чалфи, Мартин и др. «Зеленый флуоресцентный белок как маркер экспрессии генов». Science 263.5148 (1994): 802-805.

[1]

[2]