Kľúčový rozdiel – prechodná a stabilná transfekcia
Transfekcia je proces, ktorý sa podieľa na prenose génov eukaryotických buniek pomocou chemických alebo fyzikálnych metód. Transfekciu možno rozdeliť do dvoch hlavných typov, ktoré sa nazývajú prechodná transfekcia a stabilná transfekcia. Počas prechodnej transfekcie sa požadovaný gén neintegruje s hostiteľským genómom a dočasne sa exprimuje v hostiteľovi na krátky čas, zatiaľ čo pri stabilnej transfekcii sa požadovaný gén integruje s hostiteľským genómom a dlhodobo sa udržiava v niekoľkých generáciách.. Toto je kľúčový rozdiel medzi prechodnou a stabilnou transfekciou. V oboch prípadoch je transfekcia úspešná a gény sú exprimované.
Čo je prechodná transfekcia?
Transfekcia je dôležitým nástrojom na vkladanie génov do eukaryotických buniek. Spomedzi dvoch typov transfekcie je prechodná transfekcia bežným spôsobom prenosu génov. Prostredníctvom vektora sa vo vnútri hostiteľských buniek transformujú cudzie gény. Keď sa cudzia DNA dostane do hostiteľskej bunky, má dve možnosti. Môže sa buď integrovať s hostiteľským genómom a replikovať sa, alebo zostať vo vnútri bez integrácie do genómu. Prechodná transfekcia vykazuje dočasnú expresiu vložených génov bez integrácie do hostiteľského genómu. Gény exprimujú a produkujú kódovaný proteín, kým sa bunka nerozdelí. Pre neschopnosť integrácie sa však nemôže replikovať a vstúpiť do budúcich generácií. Tento typ transfekcie je úspešný na krátke časové obdobie. Počas delenia buniek alebo v dôsledku niektorých iných faktorov cudzorodá DNA podlieha degradácii. Prechodná transfekcia sa prejavuje, keď je cudzia DNA vo forme vysoko zvinutej DNA.
Obrázok 01: Prechodná transfekcia
Čo je stabilná transfekcia?
Stabilná transfekcia ukazuje úspešnú integráciu cudzieho génu do hostiteľského genómu. Akonáhle cudzorodá DNA vstúpi do hostiteľskej bunky, časť cudzej DNA sa integruje s hostiteľským genómom a stane sa jeho súčasťou. Cudzia DNA sa teda tiež replikuje a prechádza do budúcich generácií, keď sa replikuje hostiteľský genóm. Tento typ transfekcie je zložitý a zriedkavý. Vďaka stabilnej transfekcii do genómu je však táto vlastnosť zachovaná dlhšie obdobie niekoľkých generácií.
Stabilná transfekcia je náročný proces a vyžaduje si efektívne dodanie DNA a bunkové získanie cudzej DNA do svojho genómu. Lineárna DNA teda uprednostňuje stabilnú transfekciu ako kruhová DNA. Stabilná miera transfekcie je však približne jedna z 10 4 transformovaných buniek. Stabilnú transfekciu možno pozorovať kotransfomáciou selektovateľného markera a vykonaním umelej selekcie na médiu.
Obrázok 02: Stabilná transfekcia
Aký je rozdiel medzi prechodnou a stabilnou transfekciou?
Prechodná vs stabilná transfekcia |
|
| Cudzia DNA sa neintegruje do hostiteľského genómu. | Cudzia DNA sa integruje s hostiteľským genómom a stáva sa jeho súčasťou. |
| Replikácia v rámci hostiteľa | |
| Prechodne transfekované gény sa v hostiteľovi nereplikujú. Preto sa gény neprenášajú na ďalšie generácie. | Gény sa replikujú v rámci hostiteľa a odovzdávajú sa budúcim generáciám. |
| Čas trvania génovej expresie | |
| Gény sú vyjadrené na obmedzené časové obdobie a potom sú zničené. | Gény sa stávajú súčasťou genómu a prejavujú sa v rámci generácie na dlhé časové obdobie. |
| Použiť | |
| Je to užitočné na štúdium účinkov krátkodobej expresie génov alebo génových produktov. | Je to užitočné na štúdium účinkov génových expresií z dlhodobého hľadiska. |
| Detekcia transfekcie | |
| Gény sú exprimované a možno ich ľahko zistiť vložením reportérového génu. | Stabilná transfekcia sa dá ľahko zistiť vložením voliteľnej značky a výberom prostredníctvom umelého výberu na médiu. |
| Výskyt a proces | |
| Prechodná transfekcia je bežná a jej vykonanie nie je zložité. | Stabilná transfekcia je zriedkavá a jej vykonanie je zložité. |
| Povaha DNA | |
| Vysoko vinuté DNA sú vhodné na prechodnú transfekciu. | Lineárne DNA sú vhodné na stabilnú transfekciu. |
| Aplikácie | |
| Používa sa na štúdie knockdownu alebo umlčania génov pomocou inhibičných RNA, produkcie proteínov v malom meradle | Používa sa na produkciu bielkovín vo veľkom meradle, dlhodobejšie farmakologické štúdie, génová terapia, výskum mechanizmov dlhodobej genetickej regulácie |
Zhrnutie – Prechodná verzus stabilná transfekcia
Prechodné a stabilné transfekcie sú dva typy transfekcií, ktoré sa prejavujú počas prenosu génu do eukaryotických buniek nevírusovými systémami. Transformovaná cudzia DNA nie je integrovaná s hostiteľským genómom pri prechodnej transfekcii, zatiaľ čo sa integruje s hostiteľským genómom pri stabilnej transfekcii. Kruhová stočená DNA je znázornená ako prechodná transfekcia, zatiaľ čo lineárna DNA uprednostňuje stabilnú transfekciu. Toto je rozdiel medzi prechodnou a stabilnou transfekciou. Prechodná transfekcia je však bežnejšia a ľahšia v porovnaní so stabilnou transfekciou. Ale výber jedného z dvoch závisí od účelu prenosu génu a trvania výskumného projektu.
