Ključna razlika – transfekcija proti transdukciji
V biotehnologiji in genskem inženiringu vnašajo tuje gene v genome organizmov z namenom izboljšanja lastnosti organizmov. Na voljo so fizikalne, kemične in biološke metode za vnos tuje DNK v gostiteljske celice. Transfekcija in transdukcija sta dve vrsti metod prenosa genov, ki se uporabljata v molekularni biologiji. Ključna razlika med transfekcijo in transdukcijo je v tem, da je transfekcija tehnika prenosa genov, ki ne temelji na virusih in uporablja kemične in fizikalne metode, medtem ko je transdukcija sistem prenosa genov na osnovi virusov. Transfekcijo olajša kemični ali nekemični nosilec, medtem ko transdukcijo izvede virusni delec.
Kaj je transfekcija?
Transfekcija je metoda prenosa genov, ki vključuje nevirusne vektorje za vnos genov. Transfekcijo lahko izvedemo z uporabo kemičnih nosilcev, kot so kalcijev fosfat, kationski polimeri, liposomi, ali z uporabo nekemičnih metod, kot je elektroporacija, obstreljevanje z mikroprojektili itd. Glavno načelo transfekcije je povečanje prepustnosti celičnih membran, da se omogoči vstop tuje DNA znotraj celic. Izvede se tako, da se odprejo prehodne pore v celični membrani.
Liposomi so majhni vezikli z membrano iz fosfolipidnih molekul, podobnih celični membrani. Zaradi svoje sestave se zlahka zlijejo s celičnimi membranami. Liposomi se uporabljajo za dostavo tuje DNK v celice zaradi te enostavnosti spajanja s celičnimi membranami. Obstreljevanje z mikroprojektili je še ena transfekcijska metoda, ki vključuje visokohitrostne delce zlata ali volframa, prevlečene s tujo DNK, za dostavo v celice. Elektroporacija uporablja električno polje za odpiranje prehodnih por in povečanje prepustnosti celične membrane za prevzem tuje DNA. Nanodelci kalcijevega fosfata se uporabljajo tudi pri transfekciji za dostavo tuje DNA v evkariontske celice.
Slika 01: Transfekcija
Kaj je transdukcija?
Virusi so znotrajcelični paraziti, ki imajo naravno sposobnost vstaviti svoj genetski material v gostiteljske celice brez kakršne koli podpore z okužbo. Biotehnološki pristopi so raziskali to sposobnost prenosa tuje DNK s specifičnimi geni v gostiteljske organizme. Ta proces se imenuje transdukcija. Zato lahko transdukcijo definiramo kot tehniko, ki uporablja virus ali virusni vektor za vnos tuje DNA v gostiteljske celice. Med temi virusi so bakteriofagi priljubljeni pri transdukciji. Bakteriofagi so skupina virusov, ki okužijo bakterije. Z okužbo lahko mobilizirajo bakterijski genetski material iz ene bakterije v drugo bakterijo. T4 in Phage lamda sta priljubljena za tehnike prenosa genov.
Transdukcija je običajen način prenosa genskega materiala med bakterijami. Pojavi se z litičnimi ali lizogenimi cikli. V litičnem ciklu bakterijske celice porušijo in sproščajo nove fage z integriranimi genomi navzven. V lizogenskem ciklu se genetski material faga integrira v bakterijske kromosome in postane mirujoč za več generacij.
Slika 02: Generalizirana transdukcija
Kakšna je razlika med transfekcijo in transdukcijo?
Transfekcija proti transdukciji |
|
| Transfekcija je orodje za prenos genov, ki uporablja kemične ali nekemične nosilce v evkariontskih celicah. | Transdukcija je orodje za prenos genov, ki uporablja virus ali virusni vektor, ki je običajno med bakterijami. |
| Principal | |
| Izvede se z odpiranjem prehodnih por v celičnih membranah. | Virus okuži gostiteljsko celico in vstavi njen genetski material in rekombiniran fragment DNA v bakterijski genom. |
| Narava metode | |
| Transfekcijo lahko izvedemo s kemičnimi in fizikalnimi metodami. | Transdukcija je biološka metoda prenosa genov. |
| Različne vrste | |
| Transfekcija liposomov, elektroporacija, bombardiranje z mikroprojektili so primeri procesov transfekcije. | Splošna in specializirana sta dve vrsti metod transdukcije. |
Povzetek – Transfekcija proti transdukciji
Transfekcija in transdukcija sta pogosti orodji, ki se uporabljata v biotehnologiji za vnos tujih genov v gostiteljske celice. Transfekcija se izvede z uporabo sistemov, ki ne temeljijo na virusih, kot so kemični in nekemični nosilci. Transdukcija je orodje, ki uvaja tuje gene ali DNK v gostiteljske celice z uporabo sistemov, ki temeljijo na virusih. Med transfekcijo se DNK namerno vnese v gostiteljske celice, medtem ko transdukcijo naravno izvajajo virusi. To je razlika med transfekcijo in transdukcijo. Oba procesa sta pomembna pri genski terapiji.
