Anahtar Farkı – Seçilebilir Marker ve Reporter Gene
Genetik mühendisliği tekniği, önemli genleri organizmadan başka bir organizmaya aktarmak için kullanılır. Yabancı bir genin başka bir organizmanın genomuna yerleştirilmesi ve bunun konak hücre içinde ifade edilmesi, gen transferinde en zor aşamalardır. Dönüşüm işleminin başarısını saptamak için, rekombinant molekülde seçilebilir bir işaretleyici ve bir raportör gen kullanılır. Seçilebilir bir işaretleyici, dönüştürülmemiş hücrelerden dönüştürülmüş hücreleri eksprese eden ve seçen bir DNA dizisi veya bir gendir. Bir raportör gen, dönüştürülmüş hücreleri ayırt etmek ve eklenen genin konakçı içinde nasıl çalıştığını ölçmek veya saptamak için kullanılan başka bir gendir. Seçilebilir işaretleyici ve raportör gen arasındaki temel fark, seçilebilir işaretçinin dönüştürülmemiş hücreleri taramak ve dönüştürülmüş hücreleri sinyallemek için kullanılması, raportör gen ise konakçı içindeki gen ekspresyonunun seviyesini ölçmek için kullanılmasıdır.
Seçilebilir İşaret Nedir?
Genetik mühendisliğinde, ilgilenilen gen uygun bir vektöre yerleştirilir ve konak organizmalara dönüştürülür. Bununla birlikte, transformasyon sadece yetkin konak hücrelerde başarılıdır ve konakçı hücrelerin yabancı DNA alımını reddetme olasılığı vardır. Bu nedenle, dönüştürülmüş ve dönüştürülmemiş hücrelerin farklılaşması, daha fazla deneyle devam etmek için önemlidir. Bu nedenle, araştırmacılar, dönüştürülmemiş hücrelerden dönüştürülmüş hücrelerin kolay seçimi için vektöre seçilebilir bir işaretleyici gen ekler. Seçilebilir bir işaret, bir DNA dizisidir, özellikle dönüştürülmüş hücrelerin tanımlanmasında faydalı bir gendir. Bu işaretleyici gen, bir ortam üzerinde dönüştürülmemiş hücrelerden dönüştürülmüş hücrelerin yapay seçimine uyan bir özellik sergiler.
Moleküler biyolojide kullanılan en yaygın seçilebilir belirteçler, antibiyotiğe dirençli genlerdir. Vektöre bir antibiyotik direnç geni eklenir ve konakçı hücrelere, özellikle konakçı bakteriye dönüştürülür. Bu özel antibiyotik, bakterinin büyüme ortamına dahil edilir. Seçici işaretçinin varlığından dolayı, seçici koşullar altında, yalnızca uygun seçilebilir işaretleyiciyi içeren hücreler hayatta kalabilir. Dönüştürülmemiş hücreler antibiyotik içeren ortamda büyüyemezler. Bu nedenle, antibiyotiğe dirençli seçilebilir işaretleyici sayesinde dönüştürülmüş hücreler kolayca tanımlanır.
Antimetabolitler için özellikler kazandıran genler, herbisitler, bitki genetik mühendisliğinde vektörlerin klonlanmasında seçici belirteçler olarak kullanılır. Bununla birlikte, seçici belirteçlerin genetiği değiştirilmiş organizmalara bu birlikte dönüşümü, çevre ve insan üzerinde olumsuz etkilere sahiptir. Antibiyotiğe dirençli bakterilerin salınması, insan patojenlerinin antibiyotik direncini artırabilir. Ürünü veya biyokütleyi antibiyotiklerle kontamine edebilir ve antibiyotiklerin bozunması ve inaktivasyonu sonucunda seçici baskıyı kaybedebilir.
Şekil 01: Seçilebilir işaretleyici ile gen transferi için plazmit vektörü
Muhabir Gen nedir?
Raportör genler, eklenen gen ifadesinin saptanmasını veya ölçülmesini sağlayan genlerdir. Bu haberci genler, ifade konumu veya seviyelerini işaret etmek için ilgili genin düzenleyici dizilerine eklenebilir. Bu nedenle, aynı promotör altında genlerin ekspresyonu sırasında, tek bir mRNA dizisine kopyalanırlar ve daha sonra gen ekspresyon seviyesini gösterebilen bir proteine çevrilirler.
Raportör genler çeşitli tiplerdedir ve genellikle floresan ve lüminesan proteinlerde yer alan görsel olarak tanımlanabilir özellikler içerirler. Floresan protein ve enzimleri kodlayan genler, başarılı gen ifadesinin sinyalini vererek ve gen ifadesinin nicelleştirilmesi için fırsat vererek görünmez substratları ışıldayan veya renkli ürünlere dönüştürür.
Şekil 02: Muhabir Gen İfadesi
Seçilebilir İşaretleyici ve Raporlayıcı Gen arasındaki fark nedir?
Seçilebilir İşaretleyici vs Reporter Gene |
|
| Seçilebilir işaretleyici, dönüştürülmüş hücreleri dönüştürülmemiş hücrelerle ayırt etmeye yardımcı olan bir tür DNA dizisidir. | Raportör gen, konakçı hücreye yerleştirilen istenen genin ifadesini nicelleştirmeye yardımcı olan bir gendir. |
| Üreten Birimlerin Doğası | |
| Genler, büyüyen ortamlarda yapay seçime yardımcı olan özelliklerle kodlanmıştır. | Genler görsel olarak tanımlanabilir özelliklerle kodlanmıştır. |
| Kullanım | |
| Antibiyotik direnç genleri, antimetabolit genleri, herbisit direnç genleri vb. seçilebilir belirteç örnekleridir. | Yeşil floresan protein, β-glukuronidaz, Kloramfenikol asetiltransferaz, Kırmızı floresan protein vb. için gen kodu örneklerdir. |
Özet – Seçilebilir Marker vs Reporter Gene
Seçilebilir belirteçler, dönüştürülmüş hücrelerin belirli antibiyotik veya herbisit ile dozlanmış seçici ortamda büyümesine izin verir. Dönüştürülmüş hücrelerin erken seçimi için kullanılırlar. Eklenen istenen genin ekspresyon düzeyini ölçmek için raportör genler kullanılır. Ayrıca dönüştürülmüş ve dönüştürülmemiş hücrelerin farklılaşmasına da izin verirler. Bu, seçilebilir işaretleyici ve haberci gen arasındaki farktır. Hem seçilebilir markör hem de raportör gen, genetik mühendisliğinde önemli markörler olarak kabul edilir.
