Kľúčový rozdiel – transfekcia verzus transdukcia
V biotechnológii a genetickom inžinierstve sa cudzie gény zavádzajú do genómov organizmov s cieľom zlepšiť vlastnosti organizmov. Na zavedenie cudzej DNA do hostiteľských buniek sú dostupné fyzikálne, chemické a biologické metódy. Transfekcia a transdukcia sú dva typy metód prenosu génov používaných v molekulárnej biológii. Kľúčový rozdiel medzi transfekciou a transdukciou je v tom, že transfekcia je nevírusová technika prenosu génov, ktorá využíva chemické a fyzikálne metódy, zatiaľ čo transdukcia je systém prenosu génov založený na vírusoch. Transfekciu uľahčuje chemický alebo nechemický nosič, zatiaľ čo transdukciu vykonáva vírusová častica.
Čo je to transfekcia?
Transfekcia je metóda prenosu génov, ktorá zahŕňa nevírusové vektory na zavedenie génu. Transfekcia sa môže uskutočniť pomocou chemických nosičov, ako je fosforečnan vápenatý, katiónové polyméry, lipozómy alebo pomocou nechemických metód, ako je elektroporácia, bombardovanie mikroprojektilmi atď. Princípom transfekcie je zvýšenie permeability bunkových membrán, aby sa umožnil vstup cudzej DNA vnútri buniek. Vykonáva sa otvorením prechodných pórov umiestnených v bunkovej membráne.
Lipozómy sú malé vezikuly s membránou vyrobenou z molekúl fosfolipidov podobných bunkovej membráne. Vďaka svojmu zloženiu sa dajú ľahko zlúčiť s bunkovými membránami. Lipozómy sa používajú na dodávanie cudzej DNA do buniek kvôli tejto ľahkej fúzii s bunkovými membránami. Bombardovanie mikroprojektilmi je ďalšou metódou transfekcie, ktorá zahŕňa vysokorýchlostné častice zlata alebo volfrámu potiahnuté cudzou DNA, ktoré sa dodávajú do buniek. Elektroporácia využíva elektrické pole na otvorenie prechodných pórov a zvýšenie permeability bunkovej membrány na príjem cudzej DNA. Nanočastice fosforečnanu vápenatého sa tiež používajú pri transfekcii na dodanie cudzej DNA do eukaryotických buniek.
Obrázok 01: Transfekcia
Čo je to transdukcia?
Vírusy sú vnútrobunkové 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. Medzi týmito vírusmi sú v transdukcii obľúbené bakteriofágy. Bakteriofágy sú skupina vírusov, ktoré infikujú baktérie. Sú schopné mobilizovať bakteriálne genetické materiály z jednej baktérie do druhej prostredníctvom infekcie. T4 a Phage lamda sú obľúbené pre techniky prenosu génov.
Transdukcia je bežný spôsob prenosu genetického materiálu medzi baktériami. Vyskytuje sa prostredníctvom lytických alebo lyzogénnych cyklov. V lytickom cykle bakteriálne bunky narúšajú a uvoľňujú nové fágy s integrovanými genómami smerom von. V lyzogénnom cykle sa fágový genetický materiál integruje do bakteriálnych chromozómov a stane sa nečinným na niekoľko generácií.
Obrázok 02: Generalizovaná transdukcia
Aký je rozdiel medzi transfekciou a transdukciou?
Transfekcia verzus transdukcia |
|
| Transfekcia je nástroj na prenos génov, ktorý využíva chemické alebo nechemické nosiče v eukaryotických bunkách. | Transdukcia je nástroj na prenos génov, ktorý využíva vírus alebo vírusový vektor bežne medzi baktériami. |
| Principal | |
| Dosahuje sa to otvorením prechodných pórov v bunkových membránach. | Vírus infikuje hostiteľskú bunku a vloží jej genetický materiál a rekombinovaný fragment DNA do bakteriálneho genómu. |
| Povaha metódy | |
| Transfekciu je možné vykonať chemickými a fyzikálnymi metódami. | Transdukcia je biologická metóda prenosu génov. |
| Rôzne typy | |
| Transfekcia lipozómov, elektroporácia, bombardovanie mikroprojektilmi sú príklady procesov transfekcie. | Všeobecné a špecializované sú dva typy transdukčných metód. |
Zhrnutie – Transfekcia verzus transdukcia
Transfekcia a transdukcia sú bežné nástroje používané v biotechnológii na zavedenie cudzích génov do hostiteľských buniek. Transfekcia sa uskutočňuje pomocou nevírusových systémov, ako sú chemické a nechemické nosiče. Transdukcia je nástroj, ktorý zavádza cudzie gény alebo DNA do hostiteľských buniek pomocou systémov založených na vírusoch. Počas transfekcie sa DNA zámerne zavádza do hostiteľských buniek, zatiaľ čo transdukciu prirodzene vykonávajú vírusy. Toto je rozdiel medzi transfekciou a transdukciou. Oba procesy sú dôležité v génovej terapii.
