Hvad er de forskellige måder at overføre det fremmede DNA til bakterierne på?

Til overførsel af det fremmede DNA til værtscellen er der forskellige metoder implementeret. Der er to brede kategorier af genoverførsel, der forekommer naturligt eller kunstigt med menneskelig interferens.

Horisontal genoverførsel : Det kan defineres som overførsel af materiale fra en celle til den anden celle bortset fra forældre til dattercelle.

Lodret genoverførsel: I denne er genoverførslen mellem forældercellen til dattercellen.

HGT [1] involverer transformation, transfektion og konjugering.

Transformation : Vi er ganske bekendt med Griffiths eksperiment og hans transformerende princip. Det kan defineres som optagelse af det nøgne DNA og dets integration i bakteriesystemet. Transformation observeres naturligt i planter, dyr og bakterier. Transformation kan udføres kunstigt ved at implementere specifikke metoder såsom elektroporering, ballistisk metode, kemiske metoder osv.

Transfektion [2] : Det ligner transformation. For eukaryote celler bruges transformationsord til at forholde sig til kræft, og transfektionsord vedtages således. Transfektionsprocessen inkluderer virussen som mediet til overførsel af det genetiske materiale til det eukaryote system.

Konjugation : Det er en naturligt forekommende proces i bakterier og andre prokaryoter, der letter seksuel reproduktion. Konjugering sker ved dannelsen af konjugeringsbroen, der giver donorcellen (han) mulighed for at overføre det genetiske materiale til modtagercellen (hun). Konjugationsbroen dannes af pili (kaldet sex pili) af de to bakterier. Bemærk: Bakteriofager som M13 bruger disse pili til at overføre deres genetiske materiale direkte ind i bakteriecellen.

Transformationsmetoder, der anvendes af genetiske ingeniører og bioteknolog til omdannelse af cellerne, klassificeres bredt i to kategorier: Fysiske og kemiske metoder.

1) Kemiske metoder:

CaCl2-behandling: CaCl2 ville destabilisere cellemembranen. Det ville binde til DNA'et og dække den negative ladning af fosfat. Derfor kan DNA let trænge ind i cellen gennem lipid-dobbeltlaget. CaCl2 får DNA til at udfælde i den ydre fase af lipidmembranen. Ved udsættelse af varmechok (42 ° C) for prøven øges udbyttet af transformanterne.

PEG-behandling: For planteceller bruger vi PEG i stedet for CaCl2. PEG er 4000 Da-molekyler, og det destabiliserer membranen og danner et kompleks med DNA. DNA transporteres derefter let ind i cellen.

Andre kemiske metoder involverer anvendelse af DEAE dextrans, Liposomes, nanocarrier osv.

2) Fysiske metoder:

Elektroporation: Det involverer brug af elektrisk puls til generering af midlertidige porer i membranen. De små plasmider og DNA kan let inkorporeres ved anvendelse af kemiske metoder, men for de store DNA-molekyler er vi nødt til at bruge fysiske metoder. For elektroporering bør koncentrationen imidlertid være høj. I tilfælde af planteceller er cellen omgivet af lagene af polysaccharider og andre biomolekyler såsom hemicellulose, Cellulose, pectin osv. Derfor behandler vi cellen med enzymer som hemicellulose og cellulose for at fjerne cellevæggen og omdanne cellen til en protoplast. Således kan porer i membranen let dannes, og DNA kan overføres til cellen gennem elektroporering.

http://www.scientzbio.com/s/

Biolistisk metode [4] : Det kaldes også partikelbombardementmetode, partikelpistelmetode eller simpelthen genpistol. Instrumentet består af mikrobærere, der er sammensat af tungmetaller som Au, Ag, W osv. Pistolen består også af brudskive, en plade, der bærer mikrobærere (fyldt med DNA), stopplade og til sidst celleholderplade . Når pistolen fyres af, trykkes gassen ind i pistolen, hvilket fører til brud på brudskiven. Pladen med mikrobæreren (med DNA) bevæger sig mod stoppladen. Mikrobæreren flyttede sig derefter ind i cellen. DNA'et overføres således direkte ind i cellen. Der er dog nogle begrænsninger i brugen af genpistol. Der er en mulighed for indsættelse af flere partikler og dens akkumulering, som kan forårsage overekspression af genet eller gendæmpning.

http://www.scientzbio.com/gene-transduction-device/

Mikroinjektioner : De bruger en meget fin pipette til at injicere DNA-molekylerne direkte i kernen i cellen, der skal transformeres. Det bruges til plante- og dyreceller.

Bemærk: Jeg vil sætte pris på dine rettelser og forslag, hvis dataene ikke er relevante.

Reference og yderligere læsninger

Brown, TA, 2016. Genkloning og DNA-analyse: en introduktion. John Wiley & Sons.

Wolff, JA, Malone, RW, Williams, P., Chong, W., Acsadi, G., Jani, A. og Felgner, PL, 1990. Direkte genoverførsel til musemuskler in vivo. Science, 247 (4949 Pt 1), s.1465-1468.

Lorenz, MG og Wackernagel, W., 1994. Bakteriel genoverførsel ved naturlig genetisk transformation i miljøet. Mikrobiologiske anmeldelser, 58 (3), s. 563-602.

Lurquin, PF, 1997. Genoverførsel ved elektroporati