Селективный маркер — это ген , введенный в клетки , особенно бактерии или клетки в культуре , который придает один или несколько признаков, подходящих для искусственного отбора . Они представляют собой тип репортерного гена, используемого в лабораторной микробиологии , молекулярной биологии и генной инженерии для указания успешности трансфекции или трансформации или другой процедуры, предназначенной для введения чужеродной ДНК в клетку. Селективные маркеры часто являются генами устойчивости к антибиотикам : бактерии, подвергнутые процедуре, с помощью которой была введена экзогенная ДНК, содержащая ген устойчивости к антибиотикам (обычно вместе с другими интересующими генами), выращиваются на среде, содержащей антибиотик , так что только те бактериальные клетки, которые успешно приняли и экспрессировали введенный генетический материал, включая ген, который придает устойчивость к антибиотикам, могут выжить и произвести колонии . Гены, кодирующие устойчивость к антибиотикам, таким как ампициллин , хлорамфеникол , тетрациклин , канамицин и т. д., широко используются в качестве селективных маркеров для молекулярного клонирования и других методов генной инженерии в E. coli .
Селективные маркеры позволяют ученым отделять нерекомбинантные организмы (те, которые не содержат селективный маркер) от рекомбинантных организмов (те, которые содержат); то есть рекомбинантная молекула ДНК , такая как вектор экспрессии плазмиды , вводится в бактериальные клетки, и некоторые бактерии успешно трансформируются, в то время как некоторые остаются нетрансформированными. Антибиотики, такие как ампициллин , в достаточных концентрациях токсичны для большинства бактерий, которые обычно не обладают устойчивостью к ним; при культивировании на питательной среде , содержащей ампициллин, бактерии, не обладающие устойчивостью к ампициллину, не делятся и в конечном итоге погибают. Позже положение отмечается на нитроцеллюлозной бумаге и отделяется, чтобы переместить их на питательную среду для массового производства требуемого продукта. Альтернативой селективному маркеру является скрининговый маркер, другой тип репортерного гена, который позволяет исследователю различать желаемые и нежелательные клетки или колонии, например, между синими и белыми колониями при сине-белом скрининге . Эти желаемые или нежелательные клетки представляют собой просто нетрансформированные клетки, которые не смогли воспринять сканируемый ген во время эксперимента. [ необходима цитата ]
Для молекулярно-биологических исследований могут использоваться различные типы маркеров в зависимости от желаемого выбора. К ним относятся:
Примеры селективных маркеров включают в себя:
В будущем альтернативные технологии маркеров должны будут использоваться чаще, чтобы, по крайней мере, развеять опасения относительно их сохранения в конечном продукте. Также возможно, что маркеры будут полностью заменены будущими технологиями, которые используют удаляемые маркеры, и другими, которые вообще не используют маркеры, полагаясь вместо этого на ко-трансформацию , гомологичную рекомбинацию и опосредованное рекомбиназой иссечение . [6]