Differenza chiave – Marker selezionabile vs Gene Reporter
La tecnica di ingegneria genetica viene utilizzata per trasferire geni importanti da un organismo a un altro organismo. L'inserimento di un gene estraneo nel genoma di un altro organismo e la sua espressione all'interno della cellula ospite sono i passaggi più difficili nel trasferimento genico. Per rilevare il successo del processo di trasformazione, nella molecola ricombinante vengono utilizzati un marcatore selezionabile e un gene reporter. Un marcatore selezionabile è una sequenza di DNA o un gene che esprime e seleziona le cellule trasformate dalle cellule non trasformate. Un gene reporter è un altro gene che viene utilizzato per distinguere le cellule trasformate e per quantificare o rilevare come funziona il gene inserito all'interno dell'ospite. Il differenza fondamentale tra marcatore selezionabile e gene reporter è quello il marcatore selezionabile viene utilizzato per schermare le cellule non trasformate e per segnalare le cellule trasformate mentre il gene reporter viene utilizzato per quantificare il livello di espressione genica all'interno dell'ospite.
Cos'è un indicatore selezionabile?
Nell'ingegneria genetica, il gene di interesse viene inserito in un vettore adatto e trasformato in organismi ospiti. Tuttavia, la trasformazione ha successo solo nelle cellule ospiti competenti ed esiste la possibilità che le cellule ospiti rifiutino l'assorbimento di DNA estraneo. Pertanto, la differenziazione delle cellule trasformate e non trasformate è importante per continuare con ulteriori sperimentazioni. Quindi, i ricercatori incorporano un gene marcatore selezionabile nel vettore per una facile selezione delle cellule trasformate da cellule non trasformate. Un marcatore selezionabile è una sequenza di DNA, in particolare un gene utile nell'identificazione delle cellule trasformate. Questo gene marcatore mostra un tratto che si adatta a una selezione artificiale di cellule trasformate da cellule non trasformate su un supporto.
I marcatori selezionabili più comuni utilizzati in biologia molecolare sono i geni resistenti agli antibiotici. Un gene di resistenza agli antibiotici viene inserito nel vettore e trasformato in cellule ospiti in particolare per il batterio ospite. Quel particolare antibiotico è incorporato nel mezzo di coltura del batterio. A causa della presenza del marcatore selettivo, nelle condizioni selettive, possono sopravvivere solo le cellule che contengono il marcatore selezionabile appropriato. Le cellule non trasformate non sono in grado di crescere nel mezzo contenente antibiotici. Pertanto, grazie al marcatore selezionabile che è resistente agli antibiotici, le cellule trasformate sono facilmente identificabili.
Geni che conferiscono tratti per gli antimetaboliti, gli erbicidi sono usati come marcatori selettivi nei vettori di clonazione nell'ingegneria genetica delle piante. Tuttavia, questa cotrasformazione di marcatori selettivi in organismi geneticamente modificati ha effetti negativi sull'ambiente e sull'uomo. Il rilascio di batteri resistenti agli antibiotici può aumentare la resistività agli antibiotici dei patogeni umani. Può contaminare il prodotto o la biomassa con gli antibiotici e può perdere la pressione selettiva a causa della degradazione e dell'inattivazione degli antibiotici.
Figura 01: Vettore plasmidico per trasferimento genico con marcatore selezionabile
Cos'è un gene reporter?
I geni reporter sono geni che consentono il rilevamento o la misurazione dell'espressione genica inserita. Questi geni reporter possono essere collegati a sequenze regolatorie del gene di interesse per segnalare la posizione oi livelli di espressione. Pertanto, durante l'espressione dei geni sotto lo stesso promotore, questi vengono trascritti in una singola sequenza di mRNA e quindi tradotti in una proteina che può indicare il livello di espressione genica.
I geni reporter sono di vari tipi e contengono caratteristiche visivamente identificabili che sono solitamente coinvolte nelle proteine fluorescenti e luminescenti. I geni che codificano proteine ed enzimi fluorescenti, convertono substrati invisibili in prodotti luminescenti o colorati segnalando l'espressione genica di successo e dando l'opportunità di quantificare l'espressione genica.
Figura 02: Espressione genica del reporter
Qual è la differenza tra Marker selezionabile e Gene Reporter?
Selezionabile Marker vs Reporter Gene |
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| Il marcatore selezionabile è un tipo di sequenza di DNA che aiuta a distinguere le cellule trasformate da quelle non trasformate. | Il gene reporter è un gene che aiuta a quantificare l'espressione del gene desiderato inserito nella cellula ospite. |
| Natura delle unità prodotte | |
| I geni sono codificati con caratteristiche che aiutano nella selezione artificiale sui substrati in coltura. | I geni sono codificati con caratteristiche visivamente identificabili. |
| Utilizzo | |
| I geni di resistenza agli antibiotici, i geni antimetaboliti, i geni di resistenza agli erbicidi, ecc. sono esempi di marker selezionabili. | Codici genici per proteina fluorescente verde, β-glucuronidasi, cloramfenicolo acetiltransferasi, proteina fluorescente rossa, ecc. sono esempi. |
Riepilogo – Marker selezionabile vs Gene Reporter
I marcatori selezionabili consentono alle cellule trasformate di crescere in mezzi selettivi dosati con un particolare antibiotico o erbicida. Sono usati per la selezione precoce delle cellule trasformate. I geni reporter vengono utilizzati per quantificare il livello di espressione del gene desiderato inserito. Consentono inoltre la differenziazione delle cellule trasformate e non trasformate. Questa è la differenza tra marcatore selezionabile e gene reporter. Sia il marcatore selezionabile che il gene reporter sono considerati marcatori importanti nell'ingegneria genetica.
