Allgemeine Prinzipien der Transgenese
Transgene Organismen enthalten fremde DNA, die biotechnologisch eingeführt wurde. Fremde DNA (das Transgen) wird hier als DNA einer anderen Spezies definiert, oder rekombinante DNA derselben Spezies, die im Labor manipuliert und dann wieder eingeführt wurde. Die Begriffe transgener Organismus und genetisch veränderter Organismus (GVO) sind im Allgemeinen synonym., Der Prozess der Schaffung transgener Organismen oder Zellen, um ganze Organismen mit einer permanenten Veränderung ihrer Keimlinie zu sein, wurde entweder Transformation oder Transfektion genannt. (Leider haben beide Wörter alternative Bedeutungen. Transformation bezieht sich auch auf den Prozess der Krebsbildung von Säugetierzellen, während Transfektion sich auch auf den Prozess der Einführung von DNA in Zellen in Kultur, entweder bakteriell oder eukaryontisch, für eine vorübergehende Verwendung, nicht Keimlinienänderungen.) Transgene Organismen sind wichtige Forschungsinstrumente und werden häufig bei der Erforschung der Funktion eines Gens verwendet., Die Transgenese hängt auch mit der medizinischen Praxis der Gentherapie zusammen, bei der DNA zur Behandlung von Krankheiten in die Zellen eines Patienten übertragen wird. Transgene Organismen sind in der Landwirtschaft weit verbreitet. Ungefähr 90% der in Nordamerika angebauten Raps -, Baumwoll -, Mais -, Sojabohnen-und Zuckerrüben sind transgen. Kein anderes transgenes Vieh oder Getreide (außer Squash, Papaya und Luzerne) wird derzeit in Nordamerika produziert.
Um eine transgene Zelle herzustellen, muss die DNA zuerst über die Zellmembran (und, falls vorhanden, über die Zellwand) übertragen werden, ohne die Zelle zu zerstören., In einigen Fällen kann nackte DNA (dh Plasmid-oder lineare DNA, die an keinen Trägertyp gebunden ist) in die Zelle übertragen werden, indem dem Medium DNA hinzugefügt und die Porosität der Membran vorübergehend erhöht wird, beispielsweise durch Elektroporation. Bei der Arbeit mit größeren Zellen kann nackte DNA auch mit einer speziellen Nadel in eine Zelle injiziert werden. Andere Methoden verwenden Vektoren, um DNA über die Membran zu transportieren. Beachten Sie, dass sich das hier verwendete Wort „Vektor“ auf jede Art von Träger bezieht und nicht nur auf Plasmidvektoren., Vektoren für die Transformation / Transfektion umfassen Vesikel aus Lipiden oder anderen Polymeren, die DNA umgeben; verschiedene Arten von Partikeln, die DNA auf ihrer Oberfläche tragen; und infektiöse Viren und Bakterien, die auf natürliche Weise ihre eigene DNA in eine Wirtszelle übertragen, die jedoch für die Übertragung von DNA-Molekülen von Interesse entwickelt wurden. Normalerweise ist die fremde DNA eine vollständige Expressionseinheit, die ihre eigenen cis-Regulatoren (z. B. Promotor) sowie das zu transkribierende Gen enthält.= = Eigenschaften = = = = Struktur = = = = = = Struktur = = = = = Struktur = = = = = Struktur = = = = = Struktur = = = , heritable) transgene Eukaryote, die fremde DNA muss in die Chromosomen des Wirts eingebaut werden. Um dies zu erreichen, muss die fremde DNA in den Kern des Wirts eindringen und mit einem der Chromatiden des Wirts rekombinieren. Bei einigen Arten wird die fremde DNA an einer zufälligen Stelle in ein Chromatid eingefügt, wahrscheinlich überall dort, wo Strangbruch und nicht-homologe Endverbindungen auftreten. Bei anderen Spezies kann die fremde DNA auf einen bestimmten Ort abzielen, indem die fremde DNA mit DNA flankiert wird, die an diesem Ort homolog zur DNA des Wirts ist., Die fremde DNA wird dann durch homologe Rekombination in die Chromosomen des Wirts eingebaut.
Um mehrzellige Organismen zu produzieren, in denen alle Zellen transgen sind und das Transgen stabil vererbt wird, muss die ursprünglich transformierte Zelle entweder eine Gamete sein oder sich zu Geweben entwickeln, die Gameten produzieren. Transgene Gameten können schließlich gepaart werden, um homozygote, transgene Nachkommen zu produzieren., Das Vorhandensein des Transgens in den Nachkommen wird typischerweise unter Verwendung von PCR oder Southern Blotting bestätigt, und die Expression des Transgens kann unter Verwendung von Reverse-Transcription PCR (RT-PCR), RNA Blotting und Western (Protein Blotting) gemessen werden.
Die Transkriptionsrate eines Transgens hängt stark vom Zustand des Chromatins ab, in das es eingefügt wird (d. H. Positionseffekte), sowie von anderen Faktoren. Daher generieren Forscher häufig mehrere unabhängig transformierte / transfizierte Linien mit demselben Transgen und suchen dann nach den Linien mit dem höchsten Ausdruck., Es ist auch eine gute Praxis, den transgenen Ort von einem neu generierten transgenen Organismus zu klonen und zu sequenzieren, da Fehler (Kürzungen, Umlagerungen und andere Mutationen) während der Transformation/Transfektion eingeführt werden können.
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