Rekombinacja i transformacja to dwa kluczowe etapy inżynierii genetycznej, w których cechy organizmu są celowo modyfikowane poprzez manipulowanie jego materiałem genetycznym. Rekombinacja to proces, w którym obcy DNA jest włączany do genomu wektorowego i powstaje rekombinowana cząsteczka DNA. Transformacja jest kolejnym etapem wprowadzania rekombinowanej cząsteczki do organizmu gospodarza. Komórka gospodarz lub organizm ułatwia ekspresję rekombinowanej cząsteczki. Kluczową różnicą między transformantami i rekombinantami jest to, że transformanty to komórki lub organizmy, które biorą rekombinowaną cząsteczkę do wewnątrz i ułatwiają ekspresję podczas rekombinanty to wektory, które umożliwiają wstawienie obcego DNA do jego genomu i transportowanie do transformantów gospodarza w celu ekspresji.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Czym są transformanty
3. Co to są rekombinanty
4. Porównanie obok siebie - Transformanty vs. Rekombinanty
5. Podsumowanie
Transformanty to komórki lub organizmy, w których rekombinowany DNA jest pobierany do ekspresji. Bakterie są powszechnie stosowane jako organizmy żywicielskie w inżynierii genetycznej, ponieważ są łatwe w hodowli, namnażaniu i manipulowaniu w warunkach laboratoryjnych, a proces transformacji jest łatwy w porównaniu z innymi organizmami. Najpopularniejszą bakterią gospodarza stosowaną w inżynierii genetycznej jest bakteria E coli.
Podczas procesu transformacji komórki gospodarza są indukowane do pobrania rekombinantów. Jednak niektóre komórki gospodarza nie przyjmują rekombinowanych cząsteczek. Są one znane jako nietransformanty, a komórki zawierające wewnątrz rekombinowane cząsteczki DNA są znane jako transformanty. Selekcji transformantów z nietransformantów dokonuje się przy użyciu markerów selekcyjnych w biologii molekularnej. Markery selekcyjne są wstawiane do genomu wektora wraz z wstawką DNA. Powszechnie stosowanymi markerami selekcyjnymi są geny oporne na antybiotyki. Geny markerowe ułatwiają różnicowanie transformantów i kontynuują proces. Po procesie transformacji bakterię hoduje się w pożywce zawierającej antybiotyk. Tylko transformanty są zdolne do wzrostu na tym podłożu, ponieważ posiadają one wewnątrz rekombinanty.
Po przekształceniu rekombinowanej cząsteczki DNA w organizmie gospodarza obcy DNA można albo zintegrować z genomem komórki gospodarza, albo pozostać niezintegrowany w cytoplazmie. Jednak ekspresja i replikacja obcego DNA zachodzą w organizmie gospodarza i dają pożądany wynik procesu.
Rekombinant to organizm lub komórka, która posiada zrekombinowany genom zawierający obcy DNA. Rekombinanty są wynikiem procesu inżynierii genetycznej. Są sztucznie skonstruowane in vitro przez wstawienie interesujących genów i modyfikację genomu. Często plazmidy bakteryjne i bakteriofagi działają jako rekombinanty w inżynierii genetycznej. Ma chimerę różnych DNA. Rekombinowana cząsteczka DNA przenosi obcy DNA do organizmu gospodarza i sprawia, że ulega ekspresji i tworzy pożądany produkt.
Rekombinowane cząsteczki konstruuje się przy użyciu endonukleaz restrykcyjnych i ligaz DNA. Pożądany fragment DNA jest oddzielany od pierwotnego organizmu i wstawiany do wektora, aby uzyskać rekombinant do transformacji. Cięcie genu będącego przedmiotem zainteresowania i otwieranie organizmu wektorowego powinno odbywać się przy użyciu tego samego enzymu restrykcyjnego, aby utworzyć kompatybilne lepkie końce, aby połączyć je ze sobą. Po włączeniu obcego DNA do genomu wektorowego jest on znany jako rekombinowana lub rekombinowana cząsteczka DNA.
Rycina 02: Rekombinowany DNA
Transformanty kontra rekombinanty | |
Transformanty to komórki, które mają wewnątrz rekombinowaną cząsteczkę DNA. | Rekombinanty są cząsteczkami nośnikowymi, które mają obce DNA wstawione do własnego genomu. |
Ekspresja obcego DNA | |
Są to komórki gospodarza, które są zdolne do ekspresji rekombinowanego DNA. | Powinny mieć możliwość samoreplikacji w organizmie gospodarza. |
Wybór | |
Komórki, które można łatwo hodować i namnażać, wybiera się jako komórki gospodarza. | Muszą być łatwe do wydobycia i powinny zawierać markery do wyboru. |
Transformanty to komórki lub organizmy z rekombinowanymi cząsteczkami DNA w nich. Rekombinantami są organizmy lub komórki, które zostały poddane rekombinacji genetycznej i mają obce DNA w swoich genomach. Komórki bakteryjne są często wykorzystywane jako komórki gospodarza do transformacji, a plazmidy i bakteriofagi są często stosowane jako wektory w technologii rekombinacji DNA. To jest różnica między transformantami i rekombinantami.
Bibliografia:
1. Griffiths, Anthony JF. „Wytwarzanie rekombinowanego DNA”. Wprowadzenie do analizy genetycznej. 7. edycja. U.S. National Library of Medicine, 01 stycznia 1970. Web. 08 kwietnia 2017 r
2. Cooper, Geoffrey M. „Rekombinowane DNA”. The Cell: A Molecular Approach. 2. edycja. U.S. National Library of Medicine, 01 stycznia 1970. Web. 08 kwietnia 2017 r
Zdjęcie dzięki uprzejmości:
1. „Rekombinacyjne tworzenie plazmidów” Autor: Zupa Minestrone z angielskiej Wikipedii (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia