Inden for bioteknologi og genteknologi introduceres fremmede gener i organismernes genom med det formål at forbedre organismernes karakteristika. Der er fysiske, kemiske og biologiske metoder til rådighed til at introducere fremmed DNA i værtsceller. Transfektion og transduktion er to typer af genoverførselsmetoder, der anvendes i molekylærbiologi. Den vigtigste forskel mellem transfektion og transduktion er den transfektion er en ikke-viralbaseret genoverførselsteknik, der bruger kemiske og fysiske metoder, mens transduktion er et viralbaseret genoverførselssystem. Transfektion lettes af en kemisk eller ikke-kemisk bærer, mens transduktion udføres af en viral partikel.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er transfektion
3. Hvad er transduktion
4. Sammenligning side ved side - Transfektion vs Transduktion
5. Resume
Transfektion er en genoverførselsmetode, der involverer ikke-viralbaserede vektorer til genindføring. Transfektion kan udføres ved anvendelse af kemiske bærere såsom calciumphosphat, kationiske polymerer, liposomer eller ved anvendelse af ikke-kemiske metoder såsom elektroporering, mikroprojektil bombardement osv. Hovedformålet bag transfektionen er at øge permeabiliteten af cellemembraner for at tillade indtrængen af fremmed DNA inde i cellerne. Det gøres ved at åbne de kortvarige porer placeret i cellemembranen.
Liposomer er små vesikler med en membran fremstillet af phospholipidmolekyler svarende til cellemembranen. De kan let fusioneres med cellemembraner på grund af dens sammensætning. Liposomer bruges til at afgive fremmed DNA i celler på grund af denne lethed ved at fusionere med cellemembraner. Mikroprojektilbombardement er en anden transfektionsmetode, der involverer højhastighedsguld- eller wolframpartikler belagt med fremmed DNA til levering i celler. Elektroporering bruger et elektrisk felt til at åbne kortvarige porer og øge cellemembranpermeabiliteten til at optage fremmed DNA. Calciumphosphat nanopartikler bruges også til transfektion til afgivelse af fremmed DNA i eukaryote celler.
Figur 01: Transfektion
Vira er intracellulære parasitter, der har den naturlige evne til at indsætte deres genetiske materiale i værtsceller uden nogen støtte gennem infektion. Bioteknologiske tilgange har undersøgt denne evne til at overføre fremmed DNA med specifikke gener til værtsorganismer. Denne proces kaldes transduktion. Derfor kan transduktion defineres som en teknik, der bruger en virus eller en virusvektor til introduktion af fremmed DNA i værtsceller. Blandt disse vira er bakteriofager populære i transduktion. Bakteriofager er en gruppe vira, der inficerer bakterier. De er i stand til at mobilisere bakterielle genetiske materialer fra en bakterie til en anden bakterie gennem infektion. T4 og Phage lamda er populære til genoverførselsteknikker.
Transduktion er en almindelig måde at overføre genetisk materiale blandt bakterier. Det forekommer via lytiske eller lysogene cyklusser. I den lytiske cyklus forstyrrer bakterieceller og frigiver nye fager med integrerede genomer til ydersiden. I lysogen cyklus integreres faggenetisk materiale i bakteriekromosomer og bliver sovende i flere generationer.
Figur 02: Generaliseret transduktion
Transfektion vs Transduktion | |
Transfektion er et værktøj til genoverføring, der bruger kemiske eller ikke-kemiske bærere i eukaryote celler. | Transduktion er et værktøj til genoverførsel, der bruger en virus eller en viral vektor, der ofte er blandt bakterier. |
Rektor | |
Det gøres ved at åbne de forbigående porer i cellemembranerne. | Virussen inficerer værtscellen og indsætter dets genetiske materiale og det rekombinerede fragment af DNA i bakteriegenomet. |
Metodens art | |
Transfektion kan udføres ved hjælp af kemiske og fysiske metoder. | Transduktion er en biologisk metode til genoverførsel. |
Forskellige typer | |
Liposomtransfektion, elektroporation, mikroprojektil bombardement er eksempler på transfektionsprocesser. | Generaliseret og specialiseret er to typer transduktionsmetoder. |
Transfektion og transduktion er almindelige værktøjer, der bruges i bioteknologi til at introducere fremmede gener i værtsceller. Transfektion udføres ved hjælp af ikke-viralbaserede systemer, såsom kemiske og ikke-kemiske bærere. Transduktion er et værktøj, der introducerer fremmede gener eller DNA i værtsceller ved hjælp af viralbaserede systemer. Under transfektion introduceres DNA bevidst i værtsceller, mens transduktion naturligt udføres af vira. Dette er forskellen mellem transfektion og transduktion. Begge processer er vigtige i genterapi.
Referencer:
1. Griffiths, Anthony JF. ”Transduktion”. En introduktion til genetisk analyse. 7. udgave. U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1970. Web. 23. marts 2017
2. Kim, Tae Kyung og James H. Eberwine. "Pattedyrcelletransfektion: nutiden og fremtiden." Analytisk og bioanalytisk kemi. Springer-Verlag, august 2010. Web. 23. marts 2017
3. Salimzadeh, Loghman, Mansooreh Jaberipour, Ahmad Hosseini og Abbas Ghaderi. "Ikke-virale transfektionsmetoder, der er optimeret til genlevering til en lungekræftcellelinje." Avicenna Journal of Medical Biotechnology. Avicenna Research Institute, 2013. Web. 23. marts 2017
Billede høflighed:
1. “Kunstig bakteriel transformation” af Amunroe13 - Eget arbejde (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Generel transduktion miguelferig” Af Miguelferig - Eget arbejde (CC0) via Commons Wikimedia