تفاوت کلیدی – نشانگر قابل انتخاب در مقابل ژن گزارشگر
تکنیک مهندسی ژنتیک برای انتقال ژن های مهم از ارگانیسم به موجود دیگر استفاده می شود. قرار دادن یک ژن خارجی در ژنوم ارگانیسم دیگر و بیان آن در سلول میزبان دشوارترین مراحل در انتقال ژن است. برای تشخیص موفقیت فرآیند تبدیل، یک نشانگر قابل انتخاب و یک ژن گزارشگر در مولکول نوترکیب استفاده می شود. یک نشانگر قابل انتخاب یک توالی DNA یا ژنی است که سلول های تبدیل شده را از سلول های تبدیل نشده بیان و انتخاب می کند. ژن گزارشگر ژن دیگری است که برای تشخیص سلول های تبدیل شده و تعیین کمیت یا تشخیص نحوه عملکرد ژن درج شده در میزبان استفاده می شود.تفاوت اصلی بین نشانگر انتخابی و ژن گزارشگر در این است که نشانگر انتخابی برای غربال کردن سلول های غیر تبدیل شده و سیگنال دادن به سلول های تبدیل شده استفاده می شود در حالی که ژن گزارشگر برای تعیین کمیت سطح بیان ژن در میزبان استفاده می شود..
نشانگر قابل انتخاب چیست؟
در مهندسی ژنتیک، ژن مورد نظر در یک ناقل مناسب وارد شده و به ارگانیسم های میزبان تبدیل می شود. با این حال، تبدیل تنها در سلول های میزبان شایسته موفقیت آمیز است و این امکان وجود دارد که سلول های میزبان جذب DNA خارجی را رد کنند. بنابراین، تمایز سلول های تبدیل شده و غیر تبدیل شده برای ادامه آزمایش های بیشتر مهم است. از این رو، محققان یک ژن نشانگر قابل انتخاب را برای انتخاب آسان سلول‌های تبدیل‌شده از سلول‌های غیرتبدیل‌یافته ترکیب می‌کنند. یک نشانگر قابل انتخاب یک توالی DNA است، به ویژه یک ژن مفید در شناسایی سلول های تبدیل شده. این ژن نشانگر صفتی را نشان می‌دهد که برای انتخاب مصنوعی سلول‌های تبدیل‌شده از سلول‌های تبدیل‌نشده روی یک محیط مناسب است.
رایج ترین نشانگرهای انتخابی مورد استفاده در زیست شناسی مولکولی ژن های مقاوم به آنتی بیوتیک هستند. یک ژن مقاومت آنتی بیوتیکی به ناقل وارد می شود و به سلول های میزبان به ویژه به باکتری میزبان تبدیل می شود. آن آنتی بیوتیک خاص در محیط رشد باکتری گنجانده شده است. به دلیل وجود نشانگر انتخابی، در شرایط انتخابی، تنها سلول هایی می توانند زنده بمانند که دارای نشانگر انتخابی مناسب باشند. سلول های تبدیل نشده قادر به رشد در محیط حاوی آنتی بیوتیک نیستند. بنابراین، با توجه به نشانگر قابل انتخاب که مقاوم به آنتی بیوتیک است، سلول های تبدیل شده به راحتی شناسایی می شوند.
ژن هایی که صفاتی را برای آنتی متابولیت ها، علف کش ها ایجاد می کنند به عنوان نشانگرهای انتخابی در ناقل های شبیه سازی در مهندسی ژنتیک گیاهی استفاده می شوند. با این حال، این تبدیل همزمان نشانگرهای انتخابی به موجودات اصلاح شده ژنتیکی اثرات منفی بر محیط زیست و انسان دارد. انتشار باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک می تواند مقاومت آنتی بیوتیکی پاتوژن های انسانی را افزایش دهد.می تواند محصول یا زیست توده را توسط آنتی بیوتیک ها آلوده کند و در نتیجه تجزیه و غیرفعال شدن آنتی بیوتیک ها فشار انتخابی را از دست بدهد.
شکل 01: ناقل پلاسمید برای انتقال ژن با نشانگر قابل انتخاب
ژن گزارشگر چیست؟
ژن های گزارشگر ژن هایی هستند که تشخیص یا اندازه گیری بیان ژن درج شده را امکان پذیر می کنند. این ژن های گزارشگر می توانند به توالی های تنظیمی ژن مورد نظر متصل شوند تا مکان یا سطوح بیان را نشان دهند. بنابراین، در طی بیان ژن‌ها تحت یک پروموتر، آنها به یک توالی mRNA واحد رونویسی می‌شوند و سپس به پروتئینی ترجمه می‌شوند که می‌تواند سطح بیان ژن را نشان دهد.
ژن های گزارشگر انواع مختلفی دارند و دارای ویژگی های بصری قابل شناسایی هستند که معمولاً در پروتئین های فلورسنت و درخشان نقش دارند.ژن‌هایی که پروتئین‌ها و آنزیم‌های فلورسنت را کد می‌کنند، بسترهای نامرئی را به محصولات شب تاب یا رنگی تبدیل می‌کنند و با نشان دادن بیان موفقیت‌آمیز ژن و دادن فرصتی برای تعیین کمیت بیان ژن، سوبستراهای نامرئی را به محصولات درخشان یا رنگی تبدیل می‌کنند.
شکل 02: بیان ژن گزارشگر
تفاوت بین نشانگر انتخابی و ژن گزارشگر چیست؟
نشانگر قابل انتخاب در مقابل ژن گزارشگر |
|
| نشانگر قابل انتخاب نوعی توالی DNA است که به تشخیص سلول های تبدیل شده با سلول های غیر تبدیل شده کمک می کند. | ژن گزارشگر ژنی است که به تعیین کمیت بیان ژن مورد نظر وارد شده در سلول میزبان کمک می کند. |
| ماهیت واحدهای تولید شده | |
| ژن ها با ویژگی هایی کدگذاری شده اند که به انتخاب مصنوعی در محیط های در حال رشد کمک می کند. | ژن ها با ویژگی های بصری قابل شناسایی کدگذاری می شوند. |
| استفاده | |
| ژن های مقاومت آنتی بیوتیکی، ژن های ضد متابولیت، ژن های مقاومت به علف کش ها و غیره نمونه هایی برای نشانگر قابل انتخاب هستند. | کد ژن برای پروتئین فلورسنت سبز، β-گلوکورونیداز، کلرامفنیکل استیل ترانسفراز، پروتئین فلورسنت قرمز و غیره نمونه هایی هستند. |
خلاصه - نشانگر قابل انتخاب در مقابل ژن گزارشگر
نشانگرهای قابل انتخاب به سلول‌های تبدیل شده اجازه می‌دهند در محیط‌های انتخابی با دوز آنتی‌بیوتیک یا علف‌کش خاص رشد کنند. آنها برای انتخاب اولیه سلول های تبدیل شده استفاده می شوند.از ژن های گزارشگر برای تعیین کمیت سطح بیان ژن مورد نظر درج شده استفاده می شود. آنها همچنین اجازه تمایز سلول های تبدیل شده و غیر تبدیل شده را می دهند. این تفاوت بین نشانگر انتخابی و ژن گزارشگر است. هر دو نشانگر قابل انتخاب و ژن گزارشگر به عنوان نشانگرهای مهم در مهندسی ژنتیک در نظر گرفته می شوند.
