Βασική διαφορά – Transfection vs Transduction
Στη βιοτεχνολογία και τη γενετική μηχανική, τα ξένα γονίδια εισάγονται στα γονιδιώματα των οργανισμών με στόχο τη βελτίωση των χαρακτηριστικών των οργανισμών. Υπάρχουν διαθέσιμες φυσικές, χημικές και βιολογικές μέθοδοι για την εισαγωγή ξένου DNA στα κύτταρα ξενιστές. Η επιμόλυνση και η μεταγωγή είναι δύο τύποι μεθόδων μεταφοράς γονιδίων που χρησιμοποιούνται στη μοριακή βιολογία. Η βασική διαφορά μεταξύ της επιμόλυνσης και της μεταγωγής είναι ότι η διαμόλυνση είναι μια τεχνική μεταφοράς γονιδίων που δεν βασίζεται σε ιούς, η οποία χρησιμοποιεί χημικές και φυσικές μεθόδους, ενώ η μεταγωγή είναι ένα σύστημα μεταφοράς γονιδίου που βασίζεται σε ιούς. Η επιμόλυνση διευκολύνεται από έναν χημικό ή μη χημικό φορέα ενώ η μεταγωγή πραγματοποιείται από ένα ιικό σωματίδιο.
Τι είναι η διαμόλυνση;
Η μεταμόλυνση είναι μια μέθοδος μεταφοράς γονιδίου που περιλαμβάνει φορείς μη ιικούς για εισαγωγή γονιδίων. Η επιμόλυνση μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας χημικούς φορείς όπως φωσφορικό ασβέστιο, κατιονικά πολυμερή, λιποσώματα ή χρησιμοποιώντας μη χημικές μεθόδους όπως ηλεκτροδιάτρηση, βομβαρδισμός με μικροβλήματα, κ.λπ. μέσα στα κύτταρα. Γίνεται με το άνοιγμα των παροδικών πόρων που βρίσκονται στην κυτταρική μεμβράνη.
Τα λιποσώματα είναι μικρά κυστίδια με μεμβράνη κατασκευασμένη από μόρια φωσφολιπιδίων παρόμοια με την κυτταρική μεμβράνη. Μπορούν εύκολα να συγχωνευθούν με τις κυτταρικές μεμβράνες λόγω της σύνθεσής τους. Τα λιποσώματα χρησιμοποιούνται για την παράδοση ξένου DNA στα κύτταρα λόγω αυτής της ευκολίας συγχώνευσης με τις κυτταρικές μεμβράνες. Ο βομβαρδισμός με μικροβλήματα είναι μια άλλη μέθοδος επιμόλυνσης που περιλαμβάνει σωματίδια χρυσού ή βολφραμίου υψηλής ταχύτητας επικαλυμμένα με ξένο DNA για να παραδοθούν στα κύτταρα. Η ηλεκτροδιάτρηση χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρικό πεδίο για να ανοίξει παροδικούς πόρους και να αυξήσει τη διαπερατότητα της κυτταρικής μεμβράνης για την πρόσληψη ξένου DNA. Τα νανοσωματίδια φωσφορικού ασβεστίου χρησιμοποιούνται επίσης στη διαμόλυνση για την παροχή ξένου DNA σε ευκαρυωτικά κύτταρα.
Εικόνα 01: Μεταμόλυνση
Τι είναι η μεταγωγή;
Οι ιοί είναι ενδοκυτταρικά παράσιτα που έχουν τη φυσική ικανότητα να εισάγουν το γενετικό τους υλικό στα κύτταρα ξενιστές χωρίς καμία υποστήριξη μέσω μόλυνσης. Οι βιοτεχνολογικές προσεγγίσεις έχουν εξερευνήσει αυτή την ικανότητα μεταφοράς ξένου DNA με συγκεκριμένα γονίδια σε οργανισμούς ξενιστές. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μεταγωγή. Επομένως, η μεταγωγή μπορεί να οριστεί ως μια τεχνική που χρησιμοποιεί έναν ιό ή έναν ιικό φορέα για την εισαγωγή ξένου DNA σε κύτταρα ξενιστές. Μεταξύ αυτών των ιών, οι βακτηριοφάγοι είναι δημοφιλείς στη μεταγωγή. Οι βακτηριοφάγοι είναι μια ομάδα ιών που μολύνουν βακτήρια. Είναι σε θέση να κινητοποιήσουν βακτηριακό γενετικό υλικό από ένα βακτήριο σε ένα άλλο βακτήριο μέσω μόλυνσης. Το T4 και το Phage lamda είναι δημοφιλή για τεχνικές μεταφοράς γονιδίων.
Η μεταγωγή είναι ένας κοινός τρόπος μεταφοράς γενετικού υλικού μεταξύ των βακτηρίων. Εμφανίζεται μέσω λυτικών ή λυσογονικών κύκλων. Στον λυτικό κύκλο, τα βακτηριακά κύτταρα διαταράσσουν και απελευθερώνουν νέους φάγους με ενσωματωμένα γονιδιώματα προς τα έξω. Στον λυσογονικό κύκλο, το γενετικό υλικό του φάγου ενσωματώνεται στα βακτηριακά χρωμοσώματα και καθίσταται αδρανές για αρκετές γενιές.
Εικόνα 02: Γενικευμένη μεταγωγή
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της επιμόλυνσης και της μεταγωγής;
Μετατροπή εναντίον μεταγωγής |
|
| Η μεταμόλυνση είναι ένα εργαλείο μεταφοράς γονιδίων που χρησιμοποιεί χημικούς ή μη χημικούς φορείς σε ευκαρυωτικά κύτταρα. | Η μεταγωγή είναι ένα εργαλείο μεταφοράς γονιδίων που χρησιμοποιεί έναν ιό ή έναν ιικό φορέα συνήθως μεταξύ των βακτηρίων. |
| Κύριο | |
| Γίνεται με το άνοιγμα των παροδικών πόρων στις κυτταρικές μεμβράνες. | Ο ιός μολύνει το κύτταρο ξενιστή και εισάγει το γενετικό του υλικό και το ανασυνδυασμένο θραύσμα DNA στο βακτηριακό γονιδίωμα. |
| Φύση της μεθόδου | |
| Η μεταμόλυνση μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας χημικές και φυσικές μεθόδους. | Η μεταγωγή είναι μια βιολογική μέθοδος μεταφοράς γονιδίων. |
| Διαφορετικοί τύποι | |
| Μεταμόλυνση λιποσώματος, ηλεκτροδιάτρηση, βομβαρδισμός με μικροβλήματα είναι παραδείγματα διαδικασιών διαμόλυνσης. | Γενικές και εξειδικευμένες είναι δύο τύποι μεθόδων μεταγωγής. |
Σύνοψη – Μεταμόσχευση εναντίον μεταγωγής
Η διαμόλυνση και η μεταγωγή είναι κοινά εργαλεία που χρησιμοποιούνται στη Βιοτεχνολογία για την εισαγωγή ξένων γονιδίων στα κύτταρα ξενιστές. Η επιμόλυνση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας συστήματα που δεν βασίζονται σε ιούς, όπως χημικούς και μη χημικούς φορείς. Η μεταγωγή είναι ένα εργαλείο που εισάγει ξένα γονίδια ή DNA στα κύτταρα ξενιστές χρησιμοποιώντας συστήματα που βασίζονται σε ιούς. Κατά τη διάρκεια της επιμόλυνσης, το DNA εισάγεται σκόπιμα στα κύτταρα ξενιστές ενώ η μεταγωγή εκτελείται φυσικά από ιούς. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ διαμόλυνσης και μεταγωγής. Και οι δύο διαδικασίες είναι σημαντικές στη γονιδιακή θεραπεία.
