Трансфекцията е процес, който участва в трансфера на гени на еукариотни клетки, използвайки химични или физични методи. Трансфекцията може да бъде класифицирана в основни два типа, наречени преходна трансфекция и стабилна трансфекция. По време на преходна трансфекция генът, който представлява интерес, не успява да се интегрира с гена гостоприемник и се експресира временно в гостоприемника за кратко време, докато при стабилна трансфекция генът, който представлява интерес, се интегрира с гостоприемния геном и се поддържа дългосрочно в няколко поколенияс. Това е ключовата разлика между преходната и стабилната трансфекция. И в двата случая трансфекцията е успешна и се експресират гени.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е преходна трансфекция
3. Какво е стабилна трансфекция
4. Паралелно сравнение - Преходно спрямо стабилно заразяване
5. Резюме
Трансфекцията е важен инструмент за вмъкване на гени в еукариотни клетки. Сред двата вида трансфекция, преходната трансфекция е често срещан начин за трансфер на гени. Чрез вектор чуждите гени се трансформират вътре в клетките гостоприемници. След като чуждата ДНК попадне в клетката гостоприемник, тя има две възможности. Той може или да се интегрира с гостовия геном и да се репликира, или да остане вътре, без да се интегрира в генома. Преходната трансфекция показва временната експресия на вмъкнатите гени, без да се интегрира в генома на гостоприемника. Гените експресират и произвеждат кодирания протеин, докато клетката се раздели. Поради невъзможността за интеграция той не може да се възпроизведе и да влезе в бъдещите поколения. Този вид трансфекция е успешен за кратък период от време. По време на клетъчното делене или поради някои други фактори, чуждата ДНК се подлага на разграждане. Преходната трансфекция е показана, когато чуждата ДНК е под формата на силно навита ДНК.
Фигура 01: Преходна трансфекция
Стабилната трансфекция показва успешна интеграция на чужд ген в гостоприемника. След като чуждата ДНК влезе вътре в клетката гостоприемник, част от чуждата ДНК се интегрира с гостоприемния геном и става част от него. Следователно, чуждата ДНК също се репликира и преминава в бъдещите поколения, когато рекомплицира гостоприемният геном. Този вид трансфекция е сложен и рядък. Поради стабилната трансфекция в генома, тази черта се поддържа за по-дълъг период от няколко поколения.
Стабилната трансфекция е труден процес и изисква ефективно доставяне на ДНК и клетъчно придобиване на чуждата ДНК в нейния геном. Следователно, линейната ДНК благоприятства стабилната трансфекция, отколкото кръговата ДНК. Въпреки това, стабилната скорост на трансфекция е приблизително една на 104 трансформирани клетки. Стабилната трансфекция може да се наблюдава чрез котрансфериране на селективен маркер и извършване на изкуствена селекция върху среда.
Фигура 02: Стабилна трансфекция
Преходно срещу стабилна трансфекция | |
Чуждата ДНК не се интегрира в геном гостоприемник. | Чуждата ДНК се интегрира с генома на гостоприемника и става част от него. |
Репликация в рамките на домакина | |
Преходно трансфектираните гени не се репликират в рамките на гостоприемника. Следователно гените не се предават на следващите поколения. | Гените се възпроизвеждат в рамките на гостоприемника и се предават на бъдещите поколения. |
Времева продължителност на генната експресия | |
Гените се изразяват за ограничен период от време и след това те се унищожават. | Гените стават част от генома и се изразяват в поколението за дълъг период от време. |
употреба | |
Това е полезно за изучаване на ефектите от краткосрочната експресия на гени или генни продукти. | Това е полезно за дългосрочно изучаване на ефектите на генните експресии. |
Откриване на трансфекцията | |
Гените се експресират и могат лесно да бъдат открити чрез вмъкване на репортер ген. | Стабилната трансфекция може лесно да бъде открита чрез поставяне на избираем маркер и чрез изкуствен подбор върху среда. |
Възникване и процес | |
Преходната трансфекция е често срещана и не е сложна за изпълнение. | Стабилната трансфекция е рядко срещана и е сложна за изпълнение. |
Характер на ДНК | |
Силно сгъстена ДНК е подходяща за преходна трансфекция. | Линейната ДНК е подходяща за стабилна трансфекция. |
Приложения | |
Това се използва за изследвания на генно унищожаване или заглушаване с инхибиторни РНК, производство на протеини в малък мащаб | Това се използва за производство на протеини в мащабни, дългосрочни фармакологични изследвания, генна терапия, изследвания на механизмите на дългосрочна генетична регулация |
Преходните и стабилни трансфекции са два вида трансфекции, показани по време на трансфера на ген в еукариотни клетки от системи, които не са на вирусна основа. Трансформираната чужда ДНК не е интегрирана с генома на гостоприемника при преходна трансфекция, докато се интегрира с гостоприемник в стабилна трансфекция. Циркулираната ДНК е показана преходна трансфекция, докато линейната ДНК предпочита стабилна трансфекция. Това е разликата между преходна и стабилна трансфекция. Въпреки това преходната трансфекция е по-честа и лесна в сравнение със стабилната трансфекция. Но изборът на един измежду двама зависи от целта на генетичния трансфер и продължителността на изследователския проект.
Препратки:
1. Condreay, J. Patrick, Sam M. Witherspoon, William C. Clay и Thomas A. Kost. „Преходна и стабилна генна експресия в клетки на бозайници, трансдуцирана с рекомбинантен бакуловирусен вектор.“ Сборник на Националната академия на науките на Съединените американски щати. Националната академия на науките, 05 януари 1999. Мрежата. 25 март 2017г
2. Ким, Тай Кюнг и Джеймс Х. Ебервин. „Трансфекция на клетки от бозайници: настоящето и бъдещето.“ Аналитична и биоаналитична химия. Springer-Verlag, август 2010. Web. 25 март 2017г