Hvad er et Kanamycin -resistensgen?

Kanamycin -resistensgenet (NPTII eller NPTIII) er en række DNA, der giver en organisme mulighed for at producere et protein, der giver resistens over for det almindelige antibiotikum Kanamycin.Dette gen bruges ofte som en selektiv markør for eksogene plasmider mdash;plasmider, der ikke er naturligt forekommende mdash;i organismer såsom bakterier eller gær.Denne udvælgelsesagent bruges også i planter.Forskere, der studerer genetik eller proteomik, kan vælge til bakteriekolonier, der inkluderer et indsat gen af interesse baseret på anvendelse af kanamycin.Kanamycin dræber enhver cellulær koloni, der ikke inkluderer celler, der transkriberer og oversætter det tilhørende resistensgen.

Kanamycin -resistensgenet har naturlig oprindelse og findes i Streptomyces kanamyceticus , et bakterier, der er i stand til at producere et enzym, der bryder kanamycinAntibiotikum før antibiotikumet kan ødelægge bakterierne.Enhver celle, der kan læse dette gen og transkribere det resulterende enzym, vil have en modstand mod kanamycin.Dette gen blev isoleret fra den resistente bakteriestamme og kopieret til andre plasmider.Gennem brug af enzymer kan forskere designe plasmider, der inkorporerer modstande mod selektionsmidler, såsom kanamycin.

Der er mange veje, gennem hvilke resistens over for aminoglycosider, såsom kanamycin, træder i kraft.Genetisk resistens over for kanamycin kan være et resultat af nedsat cellepermeabilitet eller cellulær inaktivering af kanamycin -enzymet.Det er også muligt for en celle at udvise resistens over for kanamycin ved hjælp af en kromosomal ændring, der fører til en ændring af de celler ribosomer.Denne sidste modstand er imidlertid ikke så nyttig for genetikere som de andre veje, fordi den er afhængig af kromosomalt DNA og ikke designet plasmider.Med andre ord er denne resistens en naturligt forekommende og kan ikke indsættes.

Kanamycin -resistensgenet har en vis resistens crossover over for andre antibiotika og selektionsmidler, såsom gentamycin og neomycin.Denne egenskab gør Kanamycin -resistensgenet mindre nyttigt, fordi brede selektionsmidler forhindrer specifikt udvælgelse af bakteriestammer.Med andre ord, hvis en videnskabsmand ville studere samspillet mellem to plasmider og indsætte dem begge i en enkeltcellet organisme som gær, kunne videnskabsmanden ikke bruge neomycin- eller gentamycin-resistens som en selektionsmarkør, hvis kanamycinresistens allerede er afhængig af.

Kanamycinresistens bruges typisk i laboratorier, og det er blevet et almindeligt udvælgelsesmiddel til brug i genetisk modificerede organismer.Som en af de mest almindelige antibiotika antages kanamycin at eksistere i overflod.Derfor er der få begrænsninger for brugen af kanamycin i plantetransgener og genetiske ændringer af planter til storskala industriel landbrugsproduktion.