Ključna razlika – prehodna proti stabilni transfekciji
Transfekcija je proces, ki je vključen v prenos genov evkariontskih celic z uporabo kemičnih ali fizikalnih metod. Transfekcijo lahko razvrstimo v glavni dve vrsti, imenovani prehodna transfekcija in stabilna transfekcija. Med prehodno transfekcijo se gen, ki nas zanima, ne uspe vključiti v genom gostitelja in se kratkotrajno izraža znotraj gostitelja, medtem ko se pri stabilni transfekciji gen, ki nas zanima, integrira z genomom gostitelja in se ohrani dolgoročno v več generacijah. To je ključna razlika med prehodno in stabilno transfekcijo. V obeh primerih je transfekcija uspešna in geni so izraženi.
Kaj je prehodna transfekcija?
Transfekcija je pomembno orodje za vstavljanje genov v evkariontske celice. Med obema vrstama transfekcije je prehodna transfekcija običajen način prenosa genov. Preko vektorja se tuji geni transformirajo znotraj gostiteljskih celic. Ko tuja DNK vstopi v gostiteljsko celico, ima dve možnosti. Lahko se integrira z gostiteljskim genomom in se podvaja ali pa ostane v njem, ne da bi se integriral v genom. Prehodna transfekcija kaže začasno izražanje vstavljenih genov brez integracije v gostiteljski genom. Geni izražajo in proizvajajo kodirane beljakovine, dokler se celica ne deli. Vendar se zaradi nezmožnosti integracije ne more razmnoževati in vstopati v prihodnje generacije. Ta vrsta transfekcije je uspešna za kratek čas. Med delitvijo celice ali zaradi kakšnih drugih dejavnikov se tuja DNK razgradi. Prehodna transfekcija je prikazana, ko je tuja DNK v obliki močno zvite DNK.
Slika 01: Prehodna transfekcija
Kaj je stabilna transfekcija?
Stabilna transfekcija kaže uspešno integracijo tujega gena v gostiteljski genom. Ko tuja DNK vstopi v gostiteljsko celico, se del tuje DNK integrira v gostiteljski genom in postane njegov del. Zato se tudi tuja DNK podvaja in prehaja v prihodnje generacije, ko se podvaja gostiteljski genom. Ta vrsta transfekcije je zapletena in redka. Zaradi stabilne transfekcije v genom pa se ta lastnost ohrani za daljše obdobje več generacij.
Stabilna transfekcija je težaven proces in zahteva učinkovito dostavo DNK in celični prevzem tuje DNK v svoj genom. Zato linearna DNA daje prednost stabilni transfekciji kot krožna DNA. Vendar je stabilna stopnja transfekcije približno ena od 104 transformiranih celic. Stabilno transfekcijo je mogoče opaziti s kotransformacijo izbirnega markerja in izvajanjem umetne selekcije na mediju.
Slika 02: Stabilna transfekcija
Kakšna je razlika med prehodno in stabilno transfekcijo?
Prehodna proti stabilni transfekciji |
|
| Tuja DNK se ne integrira v gostiteljski genom. | Tuja DNK se integrira z genomom gostitelja in postane njegov del. |
| Podvajanje znotraj gostitelja | |
| Začasno transfektirani geni se ne podvajajo znotraj gostitelja. Zato se geni ne prenašajo na naslednje generacije. | Geni se podvajajo znotraj gostitelja in prenašajo na prihodnje generacije. |
| Časovno trajanje izražanja genov | |
| Geni se izražajo določeno časovno obdobje, po tem pa se uničijo. | Geni postanejo del genoma in se dolgo časa izražajo v generaciji. |
| Uporabi | |
| To je uporabno za preučevanje učinkov kratkotrajnega izražanja genov ali genskih produktov. | To je uporabno za dolgoročno preučevanje učinkov izražanja genov. |
| Detekcija transfekcije | |
| Geni se izražajo in jih je mogoče enostavno odkriti z vstavitvijo reporterskega gena. | Stabilno transfekcijo je mogoče enostavno zaznati z vstavljanjem izbirnega markerja in izbiro z umetno selekcijo na mediju. |
| Pojav in proces | |
| Prehodna transfekcija je pogosta in je ni težko izvesti. | Stabilna transfekcija se pojavi redko in jo je težko izvesti. |
| Narava DNK | |
| Močno superzvita DNA je primerna za prehodno transfekcijo. | Linearna DNK je primerna za stabilno transfekcijo. |
| Aplikacije | |
| To se uporablja za študije knockdowna ali utišanja genov z inhibitornimi RNA, proizvodnjo beljakovin v majhnem obsegu | To se uporablja za proizvodnjo beljakovin v obsežnih, dolgoročnih farmakoloških študijah, genski terapiji, raziskavah mehanizmov dolgoročne genetske regulacije |
Povzetek – prehodna proti stabilni transfekciji
Prehodne in stabilne transfekcije sta dve vrsti transfekcij, ki se pokažeta med prenosom gena v evkariontske celice s sistemi, ki ne temeljijo na virusih. Transformirana tuja DNA ni integrirana z gostiteljskim genomom pri prehodni transfekciji, medtem ko se integrira z gostiteljskim genomom pri stabilni transfekciji. Krožna zvita DNK je prikazana kot prehodna transfekcija, medtem ko ima linearna DNK prednost stabilno transfekcijo. To je razlika med prehodno in stabilno transfekcijo. Vendar pa je prehodna transfekcija pogostejša in lažja v primerjavi s stabilno transfekcijo. Toda izbira enega izmed dveh je odvisna od namena prenosa genov in trajanja raziskovalnega projekta.
