Vilka är de olika sätten att överföra det främmande DNA till bakterierna?
Nov 05, 2019
Lämna ett meddelande
För överföring av det främmande DNA till värdcellen finns det olika metoder som implementeras. Det finns två breda kategorier av genöverföring som sker naturligt eller artificiellt med mänsklig interferens.
Horisontell genöverföring : Det kan definieras som överföring av material från en cell till den andra cellen utom förälder till dottercell.
Vertikal genöverföring: I detta är genöverföringen mellan modercellen till dottercellen.
HGT [1] involverar transformation, transfektion och konjugering.
Transformation : Vi är ganska bekanta med Griffiths experiment och hans omvandlingsprincip. Det kan definieras som upptaget om det nakna DNA och dess integration i bakteriesystemet. Transformation observeras naturligt i växter, djur och bakterier. Transformation kan göras på ett konstgjordt sätt genom att implementera specifika metoder såsom elektroporering, ballistisk metod, kemiska metoder etc.
Transfektion [2] : Det liknar transformation. För eukaryota celler används transformationsord för att relatera till cancer och transfektionsord antas därför. Transfektionsprocessen inkluderar viruset som medium för överföring av det genetiska materialet till det eukaryota systemet.
Konjugation : Det är en naturligt förekommande process i bakterier och andra prokaryoter som underlättar sexuell reproduktion. Konjugering sker genom bildandet av konjugeringsbryggan som gör det möjligt för givarcellen (hane) att överföra det genetiska materialet till mottagarcellen (honan). Konjugationsbron bildas av pili (kallat sex pili) hos de två bakterierna. Obs: bakteriofager som M13 använder dessa pili för att överföra sitt genetiska material direkt till bakteriecellen.
Transformationsmetoder som används av genetiska ingenjörer och bioteknolog för att transformera cellerna klassificeras i stort sett i två kategorier: Fysiska och kemiska metoder.
1) Kemiska metoder:
CaCl2-behandling: CaCl2 skulle destabilisera cellmembranet. Det skulle binda till DNA och täcka den negativa laddningen av fosfat. Följaktligen kan DNA enkelt komma in i cellen genom lipid-tvåskiktet. CaCl2 får DNA att fälla ut i den yttre fasen av lipidmembranet. Genom att utsätta värmechock (42 ° C) till provet ökar utbytet för transformanterna.
PEG-behandling: För växtceller använder vi PEG istället för CaCl2. PEG är 4000 Da-molekyler och det destabiliserar membranet och bildar ett komplex med DNA. DNA transporteras sedan enkelt in i cellen.
Andra kemiska metoder involverar användning av DEAE-dextraner, liposomer, nanocarrier etc.
2) Fysiska metoder:
Elektroporering: Det innebär användning av elektrisk puls för att generera tillfälliga porer i membranet. De små plasmiderna och DNA kan enkelt införlivas med hjälp av kemiska metoder, men för de stora DNA-molekylerna måste vi använda fysiska metoder. För elektroporering bör dock koncentrationen vara hög. När det gäller växtceller omges cellen av skikten av polysackarider och andra biomolekyler såsom hemicellulosa, cellulosa, pektin etc. Således behandlar vi cellen med enzymer som hemicellulosa och cellulosa för att ta bort cellväggen och omvandla cellen till en protoplast. Således kan porer i membranet enkelt bildas och DNA kan överföras till cellen genom elektroporering.
 |
 |
Biolistisk metod [4] : Det kallas också partikelbombardementsmetod, partikelpistolmetod eller helt enkelt genpistol. Instrumentet består av mikrobärare som består av tungmetaller som Au, Ag, W osv. Pistolen består också av brottskiva, en platta som bär mikrobärare (laddad med DNA), stoppplatta och till sist cellhållplatta . När pistolen avfyras, trycks gasen in i pistolen vilket leder till att brottskivan bryts. Plattan med mikrobäraren (med DNA) rör sig mot stoppplattan. Mikrobäraren skulle sedan röra sig och gå in i cellen. DNA överförs således direkt in i cellen. Det finns emellertid vissa begränsningar för användningen av genvapen. Det finns en möjlighet att införa flera partiklar och dess ackumulering som kan orsaka överuttryck av genen eller gendämpning.
 |
 |
http://www.scientzbio.com/gene-transduction-device/
Mikroinjektioner : De använder en mycket fin pipett för att injicera DNA-molekylerna direkt i kärnan i cellen som ska transformeras. Det används för växt- och djurceller.
 |
Obs! Jag uppskattar dina korrigeringar och förslag om uppgifterna inte är relevanta.
Referens och ytterligare läsningar
Brown, TA, 2016. Genkloning och DNA-analys: en introduktion. John Wiley & Sons.
Wolff, JA, Malone, RW, Williams, P., Chong, W., Acsadi, G., Jani, A. och Felgner, PL, 1990. Direkt genöverföring till musmuskel in vivo. Science, 247 (4949 Pt 1), s.1465-1468.
Lorenz, MG och Wackernagel, W., 1994. Bakteriell genöverföring genom naturlig genetisk transformation i miljön. Mikrobiologiska recensioner, 58 (3), s.563-602.
Lurquin, PF, 1997. Genöverföring med elektroporati