Rozdiel medzi transfekciou a transdukciou

Kľúčový rozdiel - transfekcia verzus transdukcia
 

V biotechnológii a genetickom inžinierstve sa cudzie gény zavádzajú do genómov organizmov s cieľom zlepšenia charakteristík organizmov. Na zavedenie cudzej DNA do hostiteľských buniek sú k dispozícii fyzikálne, chemické a biologické metódy. Transfekcia a transdukcia sú dva typy metód prenosu génov používaných v molekulárnej biológii. Kľúčovým rozdielom medzi transfekciou a transdukciou je to transfekcia je technika nevírusového prenosu génov, ktorá využíva chemické a fyzikálne metódy, zatiaľ čo transdukcia je systém prenosu vírusov na báze génov. Transfekcia je uľahčená chemickým alebo nechemickým nosičom, zatiaľ čo transdukcia je uskutočňovaná vírusovou časticou.

OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je transfekcia
3. Čo je transdukcia
4. Porovnanie bok po boku - transfekcia verzus transdukcia
5. Zhrnutie

Čo je transfekcia?

Transfekcia je metóda prenosu génov, ktorá zahŕňa nevírusové vektory na zavedenie génov. Transfekcia môže byť uskutočnená použitím chemických nosičov, ako je fosforečnan vápenatý, katiónové polyméry, lipozómy alebo použitím nechemických metód, ako je elektroporácia, bombardovanie mikroprojektilmi atď. Hlavným prvkom transfekcie je zvýšenie priepustnosti bunkových membrán, aby sa umožnil vstup cudzej DNA. vo vnútri buniek. Uskutočňuje sa otvorením prechodných pórov umiestnených v bunkovej membráne.

Lipozómy sú malé vezikuly s membránou vyrobenou z fosfolipidových molekúl podobných bunkovej membráne. Vďaka svojmu zloženiu sa dajú ľahko zlúčiť s bunkovými membránami. Lipozómy sa používajú na dodávanie cudzej DNA do buniek v dôsledku tejto ľahkej fúzie s bunkovými membránami. Ostreľovanie mikroprojektilmi je ďalšou transfekčnou metódou, ktorá zahŕňa vysoko rýchlostné častice zlata alebo volfrámu potiahnuté cudzou DNA, aby sa dostali do buniek. Elektroporácia využíva elektrické pole na otvorenie prechodných pórov a na zvýšenie priepustnosti bunkovej membrány na príjem cudzej DNA. Nanočastice fosforečnanu vápenatého sa tiež používajú pri transfekcii na dodávanie cudzej DNA do eukaryotických buniek.

Obrázok 01: Transfekcia

Čo je transdukcia?

Vírusy sú intracelulárne parazity, ktoré majú prirodzenú schopnosť vložiť svoj genetický materiál do hostiteľských buniek bez akejkoľvek podpory prostredníctvom infekcie. Biotechnologické prístupy skúmali túto schopnosť prenosu cudzej DNA so špecifickými génmi do hostiteľských organizmov. Tento proces sa nazýva transdukcia. Preto môže byť transdukcia definovaná ako technika, ktorá používa vírus alebo vírusový vektor na zavedenie cudzej DNA do hostiteľských buniek. Spomedzi týchto vírusov sú bakteriofágy pri transdukcii populárne. Bakteriofágy sú skupinou vírusov, ktoré infikujú baktérie. Sú schopní mobilizovať bakteriálne genetické materiály z jednej baktérie na druhú baktériu prostredníctvom infekcie. Lampy T4 a Phage Lamda sú obľúbené v technikách prenosu génov.

Transdukcia je bežný spôsob prenosu genetického materiálu medzi baktériami. Vyskytuje sa prostredníctvom lytických alebo lyzogénnych cyklov. V lytickom cykle bakteriálne bunky narušujú a uvoľňujú nové fágy s integrovanými genómami von. V lyzogénnom cykle sa fágový genetický materiál integruje do bakteriálnych chromozómov a stáva sa spiacim po niekoľko generácií.

Obrázok 02: Všeobecná transdukcia

Aký je rozdiel medzi transfekciou a transdukciou?

Transfekcia vs Transdukcia
Transfekcia je nástroj prenosu génov, ktorý využíva chemické alebo nechemické nosiče v eukaryotických bunkách.	Transdukcia je nástroj prenosu génov, ktorý používa vírus alebo vírusový vektor bežne medzi baktériami.
hlavná
Uskutočňuje sa otvorením prechodných pórov v bunkových membránach.	Vírus infikuje hostiteľskú bunku a vkladá jej genetický materiál a rekombinovaný fragment DNA do bakteriálneho genómu.
Povaha metódy
Transfekcia sa môže vykonať pomocou chemických a fyzikálnych metód.	Transdukcia je biologický spôsob prenosu génov.
Odlišné typy
Príkladmi transfekčných procesov sú transfekcia lipozómov, elektroporácia, bombardovanie mikroprojektilmi.	Zovšeobecnené a špecializované sú dva typy transdukčných metód.

Zhrnutie - Transfekcia vs Transdukcia

Transfekcia a transdukcia sú bežné nástroje používané v biotechnológii na zavedenie cudzích génov do hostiteľských buniek. Transfekcia sa uskutočňuje s použitím nevírusových systémov, ako sú chemické a nechemické nosiče. Transdukcia je nástroj, ktorý zavádza cudzie gény alebo DNA do hostiteľských buniek pomocou vírusových systémov. Počas transfekcie je DNA zámerne zavedená do hostiteľských buniek, zatiaľ čo transdukcia je prirodzene uskutočňovaná vírusmi. Toto je rozdiel medzi transfekciou a transdukciou. Oba procesy sú dôležité pri génovej terapii.

Referencie:
1. Griffiths, Anthony JF. "Transdukcia". Úvod do genetickej analýzy. 7. vydanie. U.S. National Library of Medicine, 1. januára 1970. Web. 23. marca 2017
2. Kim, Tae Kyung a James H. Eberwine. "Transfekcia cicavčích buniek: súčasnosť a budúcnosť." Analytická a bioanalytická chémia. Springer-Verlag, august 2010. Web. 23. marca 2017
3. Salimzadeh, Loghman, Mansooreh Jaberipour, Ahmad Hosseini a Abbas Ghaderi. „Nevírusové metódy transfekcie optimalizované na dodávku génu do bunkovej línie rakoviny pľúc.“ Avicenna Journal of Medical Biotechnology. Výskumný ústav Avicenna, 2013. Web. 23. marca 2017

S láskavým dovolením:
1. „Umelá bakteriálna transformácia“ Autor: Amunroe13 - vlastné dielo (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Všeobecný transdukčný miguelferig“ Autor: Miguelferig - vlastné dielo (CC0) cez Commons Wikimedia