Ген-маркер

В биологии ген -маркер может иметь несколько значений. В ядерной биологии и молекулярной биологии ген-маркер — это ген, используемый для определения того, была ли последовательность нуклеиновой кислоты успешно вставлена в ДНК организма . В частности, существует два подтипа этих генов-маркеров: селективный маркер и маркер для скрининга . В метагеномике и филогенетике ген -маркер — это ортологичная группа генов , которая может использоваться для разграничения таксономических линий. ^[1]

Выбираемый маркер

Селективный маркер защищает организм от селективного агента , который обычно убивает его или предотвращает его рост. В реакции трансформации, в зависимости от эффективности трансформации , только одна из нескольких миллионов или миллиардов клеток может принять ДНК. Вместо того чтобы проверять каждую отдельную клетку, ученые используют селективный агент, чтобы убить все клетки, которые не содержат чужеродную ДНК, оставляя только нужные.

Антибиотики являются наиболее распространенными селективными агентами. У бактерий антибиотики используются почти исключительно. У растений также часто используются антибиотики, убивающие хлоропласты , хотя толерантность к солям и гормонам, подавляющим рост, становится все более популярной. У млекопитающих устойчивость к антибиотикам, убивающим митохондрии, используется в качестве селективного маркера.

Скрининговый маркер

Скринируемый маркер заставит клетки, содержащие ген, выглядеть по-другому. Обычно используются три типа скрининга:

Зеленый флуоресцентный белок заставляет клетки светиться зеленым в ультрафиолетовом свете. Для того чтобы увидеть отдельные клетки, необходим специализированный микроскоп. Также доступны желтые и красные версии, поэтому ученые могут одновременно изучать несколько генов. Обычно он используется для измерения экспрессии генов . ^[2]
Анализ GUS (с использованием β-глюкуронидазы ) — это отличный метод обнаружения отдельной клетки путем окрашивания ее в синий цвет без использования сложного оборудования. Недостатком является то, что клетки погибают в процессе. Это особенно распространено в науке о растениях.
Сине-белый экран используется как в бактериях, так и в эукариотических клетках. Бактериальный ген lacZ кодирует фермент бета-галактозидазу . Когда среда содержит определенные галактозиды (например, X-gal ), клетки, экспрессирующие фермент, преобразуют X-gal в синий продукт, который можно увидеть невооруженным глазом. Поэтому стратегия заключается в том, чтобы интегрировать вставку ДНК в ген lacZ и выбрать колонии белого цвета, при условии, что они правильно интегрировали вставку. Синие колонии, с другой стороны, смогут преобразовать X-gal и дать начало синему осадку, поскольку вставка ДНК либо вообще не интегрировалась, либо оказалась не в правильном месте внутри плазмиды .

Смотрите также

Ссылки

^ Ren R, Sun Y, Zhao Y, Geiser D, Ma H, Zhou X (2016). «Филогенетическое разрешение глубоких эукариотических и грибковых связей с использованием высококонсервативных низкокопийных ядерных генов». Genome Biol Evol . 8 (9): 2683–701. doi :10.1093/gbe/evw196. PMC 5631032. PMID 27604879 .
^ Чалфи, Мартин и др. «Зеленый флуоресцентный белок как маркер экспрессии генов». Science 263.5148 (1994): 802-805.