การถ่ายโอน DNA ต่างประเทศไปสู่แบคทีเรียมีวิธีการที่แตกต่างกันอย่างไร?
Nov 05, 2019
ฝากข้อความ
สำหรับการถ่ายโอน DNA ต่างประเทศเข้าสู่เซลล์โฮสต์นั้นมีวิธีการที่หลากหลาย มีการถ่ายทอดยีนสองประเภทในวงกว้างที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติหรือเทียมกับการแทรกแซงของมนุษย์
การถ่ายโอนยีนแนวนอน : สามารถกำหนดเป็นการถ่ายโอนของวัสดุจากเซลล์หนึ่งไปยังเซลล์อื่น ๆ ที่ไม่ใช่พ่อแม่ไปยังเซลล์ลูกสาว
การถ่ายโอนยีนแนวตั้ง: ในเรื่องนี้การถ่ายโอนยีนอยู่ระหว่างเซลล์แม่ไปยังเซลล์ลูกสาว
HGT [1] เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงการถ่ายและการผันคำกริยา
การปฏิรูป : เราค่อนข้างคุ้นเคยกับการทดลองของกริฟฟิ ธ และหลักการการเปลี่ยนแปลงของเขา มันสามารถกำหนดเป็น uptake ถ้า DNA เปล่าและการรวมเข้ากับระบบแบคทีเรีย การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นตามธรรมชาติในพืชสัตว์และแบคทีเรีย การแปลงสามารถทำได้โดยการใช้วิธีการเฉพาะเช่นการทำ Electroporation, วิธี Ballistic, วิธีทางเคมีเป็นต้น
การเปลี่ยนรูป [2] : มันคล้ายกับการเปลี่ยนแปลง สำหรับเซลล์ยูคาริโอตคำที่ใช้ในการเปลี่ยนรูปนั้นเกี่ยวข้องกับโรคมะเร็ง กระบวนการ Transfection รวมถึงไวรัสเป็นสื่อกลางในการถ่ายโอนสารพันธุกรรมเข้าสู่ระบบยูคาริโอต
การผันคำกริยา : เป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในแบคทีเรียและโปรคาริโอตอื่น ๆ ที่เอื้อต่อการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ การผันเกิดขึ้นจากการสร้างสะพานผันซึ่งทำให้เซลล์ผู้บริจาค (ชาย) ถ่ายโอนสารพันธุกรรมไปยังเซลล์ผู้รับ (เพศหญิง) สะพานคอนจูเกชั่นเกิดจากพิลี (เรียกว่าเซ็กส์พิลี) ของแบคทีเรียสองตัว หมายเหตุ: bacteriophages เช่น M13 ใช้พิลีเหล่านี้เพื่อถ่ายโอนสารพันธุกรรมของพวกเขาโดยตรงไปยังเซลล์แบคทีเรีย
วิธีการของการเปลี่ยนแปลงที่ใช้โดยวิศวกรพันธุศาสตร์และนักเทคโนโลยีชีวภาพในการเปลี่ยนเซลล์นั้นแบ่งออกเป็นสองประเภทคือวิธีทางกายภาพและทางเคมี
1) วิธีการทางเคมี:
การรักษา CaCl2: CaCl2 จะทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ไม่คงที่ มันจะจับกับ DNA และครอบคลุมประจุลบของฟอสเฟต ดังนั้น DNA สามารถเข้าสู่เซลล์ผ่านทางไขมัน bilayer ได้อย่างง่ายดาย CaCl2 ทำให้ DNA เกิดการตกตะกอนที่ชั้นนอกของเยื่อหุ้มไขมัน เรื่องการทำให้เกิดความร้อน (42 ° C) กับตัวอย่างเพิ่มผลผลิตของหม้อแปลง
การรักษา PEG: สำหรับเซลล์พืชเราใช้ PEG แทน CaCl2 PEG เป็นโมเลกุลของดา 4000 และมันทำให้เกิดพังผืดและสร้างความซับซ้อนกับ DNA จากนั้น DNA จะถูกลำเลียงเข้าสู่เซลล์ได้อย่างง่ายดาย
วิธีการทางเคมีอื่น ๆ เกี่ยวข้องกับการใช้ DEAE dextrans, liposomes, nanocarriers เป็นต้น
2) วิธีการทางกายภาพ:
Electroporation: เป็นการใช้ชีพจรไฟฟ้าเพื่อสร้างรูขุมขนชั่วคราวในเยื่อหุ้มเซลล์ พลาสมิดขนาดเล็กและ DNA สามารถรวมเข้าด้วยกันได้อย่างง่ายดายโดยใช้วิธีการทางเคมี แต่สำหรับโมเลกุลดีเอ็นเอขนาดใหญ่เราจำเป็นต้องใช้วิธีการทางกายภาพ อย่างไรก็ตามสำหรับ electroporation ความเข้มข้นควรสูง ในกรณีของเซลล์พืชเซลล์ถูกล้อมรอบด้วยชั้นของ polysaccharides และสารชีวโมเลกุลอื่น ๆ เช่นเฮมิเซลลูโลสเซลลูโลสเพคติน ฯลฯ ดังนั้นเราจึงรักษาเซลล์ด้วยเอนไซม์เช่นเฮมิเซลลูโลสและเซลลูโลสเพื่อเอาผนังเซลล์และแปลงเซลล์เป็นเซลล์ โปรโตพลาสต์ ดังนั้นรูขุมขนในเมมเบรนสามารถเกิดขึ้นได้ง่ายและ DNA สามารถถ่ายโอนไปยังเซลล์ผ่านทางอิเล็กโทร
 |
 |
วิธีการทางชีวภาพ [4] : มันก็เรียกว่าวิธีการทิ้งระเบิดอนุภาควิธีปืนอนุภาคหรือเพียงแค่ปืนยีน เครื่องมือประกอบด้วย microcarriers ซึ่งประกอบด้วยโลหะหนักเช่น Au, Ag, W เป็นต้นปืนประกอบด้วยแผ่นแตก, แผ่นที่มี microcarriers (เต็มไปด้วย DNA), แผ่นหยุดและสุดท้ายถือแผ่นเซลล์ . เมื่อปืนถูกยิงก๊าซจะถูกอัดแรงดันเข้าไปในปืนซึ่งนำไปสู่การแตกของแผ่นดิสก์แตกร้าว แผ่นที่มี microcarrier (มี DNA) เคลื่อนที่ไปทางแผ่นหยุด ไมโครคาร์เรียจะเคลื่อนที่และเข้าสู่เซลล์ ดังนั้น DNA จึงถูกถ่ายโอนเข้าสู่เซลล์โดยตรง อย่างไรก็ตามมีข้อ จำกัด ในการใช้ปืนยีน มีความเป็นไปได้ของการแทรกของอนุภาคหลายชนิดและการสะสมของมันซึ่งอาจทำให้เกิดการแสดงออกของยีนหรือการทำให้เงียบของยีน
 |
 |
http://www.scientzbio.com/gene-transduction-device/
Microinjections : พวกมันใช้ปิเปตที่ละเอียดมากเพื่อฉีดโมเลกุลดีเอ็นเอลงในนิวเคลียสของเซลล์โดยตรงเพื่อเปลี่ยน ใช้สำหรับเซลล์พืชและสัตว์
 |
หมายเหตุ: ฉันขอขอบคุณการแก้ไขและข้อเสนอแนะของคุณหากข้อมูลไม่เกี่ยวข้อง
การอ้างอิงและการอ่านเพิ่มเติม
Brown, TA, 2016. การโคลนยีนและการวิเคราะห์ DNA: บทนำ John Wiley & Sons
Wolff, JA, Malone, RW, Williams, P. , Chong, W. , Acsadi, G. , Jani, A. และ Felgner, PL, 1990 การถ่ายโอนยีนโดยตรงไปยังกล้ามเนื้อหนูในร่างกาย วิทยาศาสตร์, 247 (4949 Pt 1), pp.1465-1468
Lorenz, MG และ Wackernagel, W. , 1994. การถ่ายโอนยีนของแบคทีเรียโดยการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมตามธรรมชาติในสภาพแวดล้อม ความคิดเห็นทางจุลชีววิทยา, 58 (3), pp.563-602
Lurquin, PF, 1997. การถ่ายโอนยีนโดย electroporati