Co to jest gen oporności na kanamycynę?

Gen oporności na kanamycynę (NPTII lub NPTIII) jest ciągiem DNA, który pozwala organizmowi wytwarzać białko, nadając oporność na wspólną antybiotykową kanamycynę.Ten gen jest często używany jako selektywny marker egzogennych plazmidów i mdash;plazmidy, które nie są naturalnie występujące i mdash;w organizmach takich jak bakterie lub drożdże.Ten środek selekcyjny jest również stosowany w roślinach.Naukowcy, którzy badają genetykę lub proteomikę, mogą wybierać do kolonii bakteryjnych, które obejmują włożony gen zainteresowania oparty na zastosowaniu kanamycyny.Kanamycyna zabije każdą kolonię komórkową, która nie obejmuje komórków transkrybujących i tłumaczenia związanego z tym genu oporności.

Gen oporności na kanamycynę ma naturalne pochodzenie i znajduje się w Streptomyces kanamyteceticus , bakteriach, która jest w stanie wytworzyć enzym, który załamuje się kanamycynońAntybiotyk przed antybiotykiem może zniszczyć bakterie.Każda komórka, która może odczytać ten gen i transkrybować wynikowy enzym, będzie miała odporność na kanamycynę.Ten gen izolowano z odpornego szczepu bakteryjnego i kopiowano do innych plazmidów.Dzięki zastosowaniu enzymów naukowcy mogą projektować plazmidy, które obejmują oporności na środki selekcyjne, takie jak kanamycyna.

Istnieje wiele szlaków, przez które skutkuje oporność na aminoglikozydy, takie jak kanamycyna.Oporność genetyczna na kanamycynę może być wynikiem zmniejszonej przepuszczalności komórek lub komórkowej inaktywacji enzymu kanamycyny.Możliwe jest również, aby komórka wykazywała oporność na kanamycynę poprzez zmianę chromosomalną prowadzącą do zmiany rybosomów tych komórek.Ta ostatnia oporność nie jest jednak tak przydatna dla genetyków jak inne szlaki, ponieważ opiera się na chromosomalnym DNA i nie zaprojektowanych plazmidach.Innymi słowy, ta oporność jest naturalnie występującą i nie można go wstawić.

Gen oporności na kanamycynę ma pewną skrzyżowanie oporności na inne antybiotyki i środki selekcyjne, takie jak gentamycyna i neomycyna.Ta cecha sprawia, że gen oporności na kanamycynę jest mniej przydatny, ponieważ szerokie środki selekcyjne zapobiegają specyficznej selekcji szczepów bakteryjnych.Innymi słowy, jeśli naukowiec chciał zbadać interakcję dwóch plazmidów, wkładając je oba do organizmu jednokomórkowego, takiego jak drożdże, naukowiec nie mógł użyć oporności na neomycynę lub gentamycyny jako markera selekcji, jeśli polega się już oporność na kanamycynę.

Odporność na kanamycynę jest zwykle stosowana w laboratoriach i stała się wspólnym środkiem selekcyjnym do stosowania w organizmach zmodyfikowanych genetycznie.Jako jeden z najczęstszych antybiotyków, zakłada się, że kanamycyna istnieje w obfitości.W związku z tym istnieje niewiele ograniczeń dotyczących stosowania kanamycyny w transgenice roślin i modyfikacjach genetycznych roślin do na dużą skalę przemysłowej produkcji rolnej.