Η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτροδιάτρησης και μικροέγχυσης είναι ότι η ηλεκτροδιάτρηση είναι μια τεχνική που χρησιμοποιεί έναν ηλεκτρικό παλμό υψηλής τάσης για την παροχή DNA στα κύτταρα-ξενιστές, ενώ η μικροέγχυση είναι μια τεχνική που χρησιμοποιεί μια γυάλινη βελόνα ή μικροσιφώνιο με λεπτή άκρη για να μεταφέρει DNA σε κύτταρα ξενιστές.
Μετασχηματισμός είναι η διαδικασία με την οποία ξένο DNA μεταφέρεται στα κύτταρα ξενιστές. Με τον μετασχηματισμό, η γενετική σύνθεση του οργανισμού μπορεί να αλλάξει. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι χημικού, βιολογικού και φυσικού μετασχηματισμού. Ορισμένες είναι άμεσες μέθοδοι, ενώ άλλες είναι έμμεσες μέθοδοι. Η ηλεκτροδιάτρηση και η μικροέγχυση είναι δύο φυσικές μέθοδοι που είναι μέθοδοι άμεσου μετασχηματισμού. Η ηλεκτροδιάτρηση χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρικό πεδίο για να προκαλέσει μικροσκοπικούς πόρους στις βιολογικές κυτταρικές μεμβράνες προκειμένου να ενσωματωθεί το DNA στα κύτταρα ξενιστές. Η μικροέγχυση, από την άλλη πλευρά, παρέχει απευθείας DNA χρησιμοποιώντας μικροπιπέτα ή γυάλινη βελόνα με λεπτή μύτη.
Τι είναι η ηλεκτροδιάτρηση;
Η ηλεκτροδιάτρηση είναι μια τεχνική μετασχηματισμού που παρέχει DNA σε φυτικά κύτταρα και πρωτοπλάστες. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιεί έναν ηλεκτρικό παλμό υψηλής τάσης. Τα φυτικά υλικά επωάζονται σε ένα ρυθμιστικό διάλυμα που έχει DNA. Στη συνέχεια το διάλυμα υποβάλλεται σε ηλεκτρικό παλμό υψηλής τάσης. Οι επαγόμενοι πόροι υψηλής τάσης δημιουργούνται στις μεμβράνες των φυτικών κυττάρων και μέσω αυτών των πόρων, το DNA μεταναστεύει μέσα στα κύτταρα και ενσωματώνεται με το γονιδιωματικό DNA του φυτού. Η αποτελεσματικότητα αυτής της μεθόδου εξαρτάται από τα φυτικά υλικά και τις συνθήκες επεξεργασίας.
Εικόνα 01: Ηλεκτροδιάτρηση
Όταν ο μετασχηματισμός γίνεται με ηλεκτροδιάτρηση, μόνο το 40 έως 50 % των κυττάρων λαμβάνουν DNA. Επιπλέον, μόνο το 50% των μετασχηματισμένων κυττάρων μπορεί να επιβιώσει με αυτή τη μέθοδο. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος είναι εύκολη στην εκτέλεση και δεν αλλάζει τη βιολογική δομή ή τη λειτουργία των κυττάρων. Επιπλέον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ένα ευρύ φάσμα κελιών.
Τι είναι η Μικροένεση;
Η μικροέγχυση είναι μια τεχνική μετασχηματισμού που είναι ιδιαίτερα χρήσιμη κατά την εισαγωγή DNA σε μεγάλα κύτταρα. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί μια γυάλινη βελόνα με λεπτή άκρη ή μια μικροσιφώνια για τη μεταφορά DNA σε φυτικούς πρωτοπλάστες ή ζωικά κύτταρα (ωοκύτταρα, ωάρια και έμβρυα). Στην πραγματικότητα, αυτή η μέθοδος είναι πιο κατάλληλη για την κατασκευή διαγονιδιακών ζώων όπως τα ποντίκια. Σε αυτή τη μέθοδο, το DNA ενσωματώνεται απευθείας στον πυρήνα ή το κυτταρόπλασμα.
Παρόμοια με την ηλεκτροδιάτρηση, η μικροέγχυση είναι μια τεχνική άμεσου μετασχηματισμού. Η μικροέγχυση πραγματοποιείται κάτω από μια εξειδικευμένη ρύθμιση μικροσκοπίου. Ο ηλεκτρονικός έλεγχος της πιπέτας συγκράτησης, της βελόνας, του σταδίου μικροσκοπίου και της τεχνολογίας βίντεο έχει αυξήσει την αποτελεσματικότητα αυτής της τεχνικής. Κατά την έγχυση DNA, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια χρωστική ουσία για την εύκολη αναγνώριση μετασχηματισμένων κυττάρων. Επομένως, δεν υπάρχει ανάγκη χρήσης ξεχωριστής μεθόδου για την αναγνώριση μετασχηματισμένων κυττάρων. Το πιο σημαντικό, η διαδικασία μικροέγχυσης δεν απαιτεί γονίδιο δείκτη.
Εικόνα 02: Μικροένεση
Επιπλέον, αυτή η μέθοδος είναι πολύ αποτελεσματική και αναπαραγώγιμη. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος είναι δαπανηρή, χρονοβόρα και απαιτείται εξειδικευμένο προσωπικό. Επίσης, μόνο ένας μικρός αριθμός κυττάρων μπορεί να αντιμετωπιστεί με αυτήν τη μέθοδο.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της ηλεκτροδιάτρησης και της μικροέγχυσης;
- Τόσο η ηλεκτροδιάτρηση όσο και η μικροέγχυση είναι δύο τύποι τεχνικών μετασχηματισμού.
- Αυτές οι μέθοδοι παρέχουν DNA σε φυτικά κύτταρα και πρωτοπλάστες.
- Είναι άμεσες μέθοδοι.
- Επιπλέον, είναι φυσικές ή μηχανικές μέθοδοι.
- Και οι δύο μέθοδοι είναι χρήσιμες κατά την παραγωγή διαγονιδιακών φυτών και ζώων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ηλεκτροδιάτρησης και της μικροέγχυσης;
Η τεχνική ηλεκτροδιάτρησης χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρικό πεδίο για την εισαγωγή DNA, ενώ η τεχνική μικροέγχυσης είναι μια μικροπιπέτα ή μια γυάλινη βελόνα με λεπτή άκρη για την εισαγωγή DNA. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτροδιάτρησης και μικροέγχυσης. Επιπλέον, η ηλεκτροδιάτρηση χρησιμοποιείται κυρίως για φυτικά κύτταρα και πρωτοπλάστες ενώ η μικροέγχυση χρησιμοποιείται κυρίως για ζωικά κύτταρα. Εξάλλου, η ηλεκτροδιάτρηση δεν είναι τόσο χρονοβόρα όσο η μικροέγχυση.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τις διαφορές μεταξύ ηλεκτροδιάτρησης και μικροέγχυσης σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Ηλεκτροδιάτρηση εναντίον Μικροέγχυσης
Η ηλεκτροδιάτρηση και η μικροέγχυση είναι δύο φυσικές μέθοδοι μεταφοράς γονιδίων. Η ηλεκτροδιάτρηση χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρικό πεδίο υψηλής τάσης ενώ η μικροέγχυση χρησιμοποιεί μια γυάλινη βελόνα ή μικροπιπέτα. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ ηλεκτροδιάτρησης και μικροέγχυσης. Ωστόσο, και οι δύο μέθοδοι εισάγουν απευθείας εξωγενές DNA στα κύτταρα ξενιστές.
