В биотехнологии и генной инженерии чужеродные гены вводятся в геномы организмов с целью улучшения характеристик организмов. Существуют физические, химические и биологические методы для введения чужеродной ДНК в клетки-хозяева. Трансфекция и трансдукция являются двумя типами методов переноса генов, используемых в молекулярной биологии. Основное различие между трансфекцией и трансдукцией заключается в том, что трансфекция - это метод передачи генов, не основанный на вирусах, который использует химические и физические методы, тогда как трансдукция представляет собой систему переноса генов на вирусной основе.. Трансфекция облегчается химическим или нехимическим носителем, тогда как трансдукция осуществляется вирусной частицей..
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое трансфекция
3. Что такое трансдукция
4. Сравнение бок о бок - трансфекция против трансдукции
5. Резюме
Трансфекция представляет собой способ переноса генов, который включает невирусные векторы для введения генов. Трансфекция может быть осуществлена с использованием химических носителей, таких как фосфат кальция, катионные полимеры, липосомы, или с использованием нехимических методов, таких как электропорация, бомбардировка микрочастицами и т. Д. Основной причиной трансфекции является повышение проницаемости клеточных мембран, чтобы позволить проникновение чужеродной ДНК внутри клеток. Это делается путем открытия переходных пор, расположенных в клеточной мембране.
Липосомы представляют собой небольшие везикулы с мембраной, изготовленной из молекул фосфолипидов, сходных с клеточной мембраной. Они могут легко сливаться с клеточными мембранами благодаря своему составу. Липосомы используются для доставки чужеродной ДНК в клетки благодаря легкости слияния с клеточными мембранами. Микропроходная бомбардировка - это еще один метод трансфекции, который включает высокоскоростные частицы золота или вольфрама, покрытые чужеродной ДНК, для доставки в клетки. Электропорация использует электрическое поле, чтобы открыть переходные поры и увеличить проницаемость клеточной мембраны для поглощения чужеродной ДНК. Наночастицы фосфата кальция также используются в трансфекции для доставки чужеродной ДНК в эукариотические клетки..
Рисунок 01: Трансфекция
Вирусы - это внутриклеточные паразиты, которые обладают естественной способностью вставлять свой генетический материал в клетки-хозяева без какой-либо поддержки посредством инфекции. Биотехнологические подходы исследовали эту способность для передачи чужеродной ДНК со специфическими генами в организмы хозяина. Этот процесс называется трансдукцией. Следовательно, трансдукция может быть определена как метод, который использует вирус или вирусный вектор для введения чужеродной ДНК в клетки-хозяева. Среди этих вирусов бактериофаги популярны при трансдукции. Бактериофаги представляют собой группу вирусов, которые заражают бактерии. Они способны перемещать бактериальные генетические материалы от одной бактерии к другой бактерии посредством инфекции. T4 и Phage lamda популярны для методов переноса генов.
Трансдукция является распространенным способом передачи генетического материала среди бактерий. Это происходит через литические или лизогенные циклы. В литическом цикле бактериальные клетки разрушают и выпускают новые фаги с интегрированными геномами наружу. В лизогенном цикле генетический материал фага интегрируется в бактериальные хромосомы и становится дремлющим на несколько поколений.
Рисунок 02: Обобщенная трансдукция
Трансфекция против трансдукции | |
Трансфекция - это инструмент переноса генов, который использует химические или нехимические носители в эукариотических клетках.. | Трансдукция представляет собой инструмент переноса генов, который использует вирус или вирусный вектор, обычно среди бактерий.. |
принципал | |
Это делается путем открытия переходных пор в клеточных мембранах. | Вирус заражает клетку-хозяина и вставляет ее генетический материал и рекомбинированный фрагмент ДНК в бактериальный геном.. |
Природа метода | |
Трансфекция может быть выполнена с использованием химических и физических методов. | Трансдукция - это биологический метод переноса генов.. |
Различные виды | |
Трансфекция липосом, электропорация, бомбардировка микрочастицами являются примерами процессов трансфекции. | Обобщенные и специализированные два типа методов трансдукции. |
Трансфекция и трансдукция являются общими инструментами, используемыми в биотехнологии для введения чужеродных генов в клетки-хозяева. Трансфекция осуществляется с использованием невирусных систем, таких как химические и нехимические носители. Трансдукция - это инструмент, который вводит чужеродные гены или ДНК в клетки-хозяева с использованием вирусных систем. Во время трансфекции ДНК преднамеренно вводится в клетки-хозяева, тогда как трансдукция естественным образом осуществляется вирусами. В этом разница между трансфекцией и трансдукцией. Оба процесса важны в генной терапии.
Ссылки:
1. Гриффитс, Энтони Дж. Ф. «Трансдукция». Введение в генетический анализ. 7-е издание. Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1970 г. Веб. 23 марта 2017
2. Ким, Тэ Кён и Джеймс Х. Эбервайн. «Трансфекция клеток млекопитающих: настоящее и будущее». Аналитическая и биоаналитическая химия. Springer-Verlag, август 2010 г. Веб. 23 марта 2017
3. Салимзаде, Логман, Мансурх Джаберипур, Ахмад Хоссейни и Аббас Гадери. «Невирусные методы трансфекции, оптимизированные для доставки генов к клеточной линии рака легких». Авиценна Журнал медицинской биотехнологии. Научно-исследовательский институт Авиценны, 2013. Веб. 23 марта 2017
Изображение предоставлено:
1. «Искусственная бактериальная трансформация» Amunroe13 - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Общая трансдукция miguelferig» By Miguelferig - собственная работа (CC0) через Commons Wikimedia