Үндсэн ялгаа – Сонгож болох тэмдэглэгээ ба сурвалжлагч ген
Генетикийн инженерчлэлийн аргыг организмаас өөр организмд чухал генийг шилжүүлэхэд ашигладаг. Гадны генийг өөр организмын геномд оруулах, түүнийг эзэн эсийн дотор илэрхийлэх нь ген шилжүүлэх хамгийн хэцүү алхам юм. Хувиргах процессын амжилтыг илрүүлэхийн тулд рекомбинант молекулд сонгогдох маркер болон сурвалжлагч генийг ашигладаг. Сонгох боломжтой маркер нь ДНХ-ийн дараалал эсвэл хувираагүй эсээс хувирсан эсийг сонгож, илэрхийлдэг ген юм. Сурвалжлагч ген нь өөр нэг ген бөгөөд хувирсан эсийг ялгах, оруулсан ген нь эзэн дотор хэрхэн ажилладагийг тодорхойлох, тодорхойлоход ашигладаг. Сонгож болох маркер ба сурвалжлагч генийн гол ялгаа нь сонгогддог маркер нь хувираагүй эсүүдийг ялгаж, хувиргасан эсүүдэд дохио өгөхөд ашигладаг бол сурвалжлагч ген нь хост доторх генийн илэрхийллийн түвшинг тодорхойлоход ашиглагддаг.
Сонгож болох тэмдэглэгээ гэж юу вэ?
Генений инженерчлэлд сонирхсон генийг тохирох вектор руу оруулж, эзэн организм болгон хувиргадаг. Гэсэн хэдий ч хувиргалт нь зөвхөн чадварлаг эзэн эсэд амжилттай явагддаг бөгөөд эзэн эсүүд гадны ДНХ-ийн шингээлтээс татгалзах боломжтой байдаг. Тиймээс хувирсан болон хувираагүй эсийг ялгах нь цаашдын туршилтыг үргэлжлүүлэхэд чухал юм. Тиймээс судлаачид өөрчлөгдөөгүй эсээс хувирсан эсийг хялбархан сонгохын тулд сонгогдох боломжтой маркер генийг векторт оруулдаг. Сонгох боломжтой маркер нь ДНХ-ийн дараалал, ялангуяа өөрчлөгдсөн эсийг тодорхойлоход хэрэгтэй ген юм. Энэхүү маркер ген нь зөөвөрлөгч дээрх өөрчлөгдөөгүй эсээс өөрчлөгдсөн эсийг зохиомлоор сонгоход тохирсон шинж чанарыг харуулдаг.
Молекул биологид хэрэглэгддэг хамгийн түгээмэл сонгогдох маркерууд нь антибиотикт тэсвэртэй генүүд юм. Антибиотик эсэргүүцэх генийг вектор руу оруулж, ялангуяа эзэн бактерийн эзэн эс болон хувирдаг. Тухайн антибиотик нь нянгийн өсөн нэмэгдэж буй орчинд нэгддэг. Сонгомол тэмдэглэгээ байгаа тул сонгомол нөхцөлд зөвхөн тохирох сонгогдох тэмдэглэгээг агуулсан эсүүд л амьд үлдэж чадна. Антибиотик агуулсан орчинд хувираагүй эсүүд ургах чадваргүй байдаг. Тиймээс антибиотикт тэсвэртэй, сонгогдох маркерын ачаар хувирсан эсийг амархан ялгадаг.
Антиметаболитуудын шинж чанарыг өгдөг генүүд, гербицидийг ургамлын генийн инженерчлэлд векторуудыг клонжуулахад сонгомол маркер болгон ашигладаг. Гэсэн хэдий ч сонгомол тэмдэглэгээг генетикийн хувьд өөрчлөгдсөн организм болгон хувиргах нь хүрээлэн буй орчин, хүмүүст сөрөг нөлөө үзүүлдэг. Антибиотикт тэсвэртэй нян ялгарах нь хүний эмгэг төрүүлэгчдийн антибиотик эсэргүүцэх чадварыг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь бүтээгдэхүүн эсвэл биомассыг антибиотикоор бохирдуулж, антибиотикийг задлах, идэвхгүйжүүлэх үр дүнд сонгомол даралтыг алдаж болно.
Зураг 01: Сонгох боломжтой маркер бүхий ген шилжүүлгийн плазмидын вектор
Сурвалжлагч ген гэж юу вэ?
Сурвалжлагч генүүд нь оруулсан генийн илэрхийлэлийг илрүүлэх эсвэл хэмжих боломжийг олгодог генүүд юм. Эдгээр сурвалжлагч генүүд нь тухайн генийн зохицуулалтын дараалалд хавсаргаж, илэрхийлэлийн байршил эсвэл түвшинг дохиолдог. Иймд нэг промотер дор генийг илэрхийлэх явцад тэдгээрийг нэг мРНХ дараалалд шилжүүлж, дараа нь генийн илэрхийллийн түвшинг илтгэх уураг болгон хувиргадаг.
Сурвалжлагч генүүд нь янз бүрийн төрөлтэй бөгөөд тэдгээр нь ихэвчлэн флюресцент болон гэрэлтдэг уурагт оролцдог нүдээр танигдах шинж чанаруудыг агуулдаг. Флюресцент уураг болон ферментийг кодлодог генүүд нь генийн илэрхийлэл амжилттай болсон тухай дохио өгч, генийн илэрхийлэлийн хэмжээг тодорхойлох боломжийг олгох замаар үл үзэгдэх субстратыг гэрэлтэгч эсвэл өнгөт бүтээгдэхүүн болгон хувиргадаг.
Зураг 02: Сурвалжлагчийн генийн илэрхийлэл
Сонгож болох маркер болон сурвалжлагч генийн ялгаа нь юу вэ?
Selectable Marker vs Reporter Gene |
|
| Сонгож болох маркер нь хувирсан эсийг өөрчлөгдөөгүй эсээс ялгахад тусалдаг нэг төрлийн ДНХ-ийн дараалал юм. | Сурвалжлагч ген нь эзэн эсэд оруулсан хүссэн генийн илэрхийлэлийг тодорхойлоход тусалдаг ген юм. |
| Үйлдвэрлэсэн нэгжийн мөн чанар | |
| Генүүд нь өсөн нэмэгдэж буй орчинд зохиомол сонголт хийхэд тусалдаг шинж чанаруудаар кодлогдсон. | Генүүд нь нүдээр танигдах шинж чанартай кодлогдсон. |
| Хэрэглээ | |
| Антибиотик эсэргүүцэх ген, антиметаболит ген, гербицид эсэргүүцэх ген гэх мэт нь сонгогдох маркерын жишээ юм. | Ногоон флюресцент уураг, β-глюкуронидаз, хлорамфеникол ацетилтрансфераза, улаан флюресцент уураг гэх мэтийн генийн код нь жишээ юм. |
Хураангуй – Сонгох боломжтой маркер ба сурвалжлагч ген
Сонгож болох маркерууд нь тодорхой антибиотик эсвэл гербицид агуулсан сонгомол орчинд хувирсан эсүүдийг ургуулах боломжийг олгодог. Эдгээр нь өөрчлөгдсөн эсийг эрт сонгоход ашиглагддаг. Оруулсан хүссэн генийн илэрхийллийн түвшинг тодорхойлоход сурвалжлагч генийг ашигладаг. Тэд мөн хувирсан болон хувираагүй эсийг ялгах боломжийг олгодог. Энэ бол сонгогдох маркер ба сурвалжлагч генийн ялгаа юм. Сонгох боломжтой маркер болон сурвалжлагч генийг генийн инженерчлэлийн чухал маркер гэж үздэг.
