Pagrindinis skirtumas – transfekcija ir transdukcija
Biotechnologijų ir genų inžinerijos srityje svetimi genai įvedami į organizmų genomus, siekiant pagerinti organizmų savybes. Yra fizinių, cheminių ir biologinių metodų svetimos DNR įvedimui į šeimininko ląsteles. Transfekcija ir transdukcija yra dviejų tipų genų perdavimo metodai, naudojami molekulinėje biologijoje. Pagrindinis skirtumas tarp transfekcijos ir transdukcijos yra tas, kad transfekcija yra ne virusinė genų perdavimo technika, kurioje naudojami cheminiai ir fiziniai metodai, o transdukcija yra viruso pagrindu sukurta genų perdavimo sistema. Transfekciją palengvina cheminis arba necheminis nešiklis, o transdukciją atlieka viruso dalelė.
Kas yra transfekcija?
Transfekcija yra genų perkėlimo metodas, kuris apima nevirusinius vektorius, skirtus genų įvedimui. Transfekcija gali būti atliekama naudojant cheminius nešiklius, tokius kaip kalcio fosfatas, katijoninius polimerus, liposomas, arba naudojant necheminius metodus, tokius kaip elektroporacija, mikrosviedinių bombardavimas ir kt. Transfekavimo esmė yra padidinti ląstelių membranų pralaidumą, kad būtų galima patekti į svetimą DNR. ląstelių viduje. Tai daroma atidarant trumpalaikes poras, esančias ląstelės membranoje.
Liposomos yra mažos pūslelės, kurių membrana pagaminta iš fosfolipidų molekulių, panašių į ląstelės membraną. Dėl savo sudėties jie gali būti lengvai sujungti su ląstelių membranomis. Liposomos naudojamos svetimos DNR tiekimui į ląsteles dėl šio lengvo susiliejimo su ląstelių membranomis. Mikrosviedinis bombardavimas yra dar vienas transfekcijos metodas, kurio metu didelio greičio aukso arba volframo dalelės, padengtos svetima DNR, patenka į ląsteles. Elektroporacija naudoja elektrinį lauką, kad atidarytų trumpalaikes poras ir padidintų ląstelių membranos pralaidumą, kad būtų galima pasisavinti svetimą DNR. Kalcio fosfato nanodalelės taip pat naudojamos transfekcijai svetimos DNR pristatyti į eukariotų ląsteles.
01 pav.: Transfekcija
Kas yra transdukcija?
Virusai yra tarpląsteliniai parazitai, kurie natūraliai gali įterpti savo genetinę medžiagą į šeimininko ląsteles be jokios paramos per infekciją. Biotechnologiniai metodai ištyrė šį gebėjimą perkelti svetimą DNR su specifiniais genais į šeimininkus. Šis procesas vadinamas transdukcija. Todėl transdukciją galima apibrėžti kaip metodą, kuris naudoja virusą arba virusinį vektorių svetimos DNR įvedimui į šeimininko ląsteles. Tarp šių virusų bakteriofagai yra populiarūs transdukcijoje. Bakteriofagai yra virusų, užkrečiančių bakterijas, grupė. Jie gali mobilizuoti bakterines genetines medžiagas iš vienos bakterijos į kitą bakteriją per infekciją. T4 ir Phage lamda yra populiarūs naudojant genų perdavimo metodus.
Transdukcija yra įprastas genetinės medžiagos perdavimo tarp bakterijų būdas. Tai vyksta per lizinius arba lizogeninius ciklus. Litinio ciklo metu bakterijų ląstelės sutrikdo ir išleidžia naujus fagus su integruotais genomais į išorę. Vykstant lizogeniniam ciklui, fagų genetinė medžiaga integruojasi į bakterijų chromosomas ir kelias kartas neveikia.
02 pav.: apibendrinta transdukcija
Kuo skiriasi transfekcija ir transdukcija?
Transfekcija prieš transdukciją |
|
| Transfekcija yra genų perkėlimo įrankis, kuris naudoja cheminius arba necheminius nešiklius eukariotinėse ląstelėse. | Transdukcija yra genų perdavimo įrankis, kuris naudoja virusą arba virusinį vektorių, dažniausiai tarp bakterijų. |
| Pagrindinis | |
| Tai daroma atidarius laikinąsias poras ląstelių membranose. | Virusas užkrečia ląstelę-šeimininkę ir įterpia jos genetinę medžiagą bei rekombinuotą DNR fragmentą į bakterijos genomą. |
| Metodo pobūdis | |
| Transfekcija gali būti atliekama naudojant cheminius ir fizinius metodus. | Transdukcija yra biologinis genų perdavimo metodas. |
| Įvairūs tipai | |
| Liposomų transfekcija, elektroporacija, bombardavimas mikrosviediniais yra transfekcijos procesų pavyzdžiai. | Apibendrintas ir specializuotas yra dviejų tipų transdukcijos metodai. |
Santrauka – transfekcija prieš transdukciją
Transfekcija ir transdukcija yra įprasti įrankiai, naudojami biotechnologijoje svetimiems genams įvesti į šeimininko ląsteles. Transfekcija atliekama naudojant nevirusines sistemas, tokias kaip cheminiai ir necheminiai nešikliai. Transdukcija yra įrankis, kuris įveda svetimus genus arba DNR į šeimininko ląsteles naudojant virusines sistemas. Transfekcijos metu DNR sąmoningai įvedama į šeimininko ląsteles, o transdukciją natūraliai atlieka virusai. Tai yra skirtumas tarp transfekcijos ir transdukcijos. Abu procesai yra svarbūs genų terapijoje.
