Kas yra atsparumo kanamicinui genas?

Atsparumo kanamicinui genas (nptII arba nptIII) yra DNR eilutė, leidžianti organizmui gaminti baltymą, suteikdama atsparumą įprastam antibiotikui kanamicinui. Šis genas dažnai naudojamas kaip selektyvus egzogeninių plazmidžių – plazmidžių, kurios nėra natūraliai pasitaikančios – žymeklis organizmuose, tokiuose kaip bakterijos ar mielės. Šis selekcinis agentas naudojamas ir augaluose. Mokslininkai, tyrinėjantys genetiką ar proteomiką, gali atrinkti bakterijų kolonijas, kuriose yra įterptas dominantis genas, pagrįstas kanamicino taikymu. Kanamicinas sunaikins visas ląstelių kolonijas, kuriose nėra ląstelių, transkribuojančių ir verčiančių susijusį atsparumo geną.

Atsparumo kanamicinui genas yra natūralios kilmės ir randamas Streptomyces kanamyceticus – bakterijoje, kuri gali gaminti fermentą, kuris skaido kanamicino antibiotiką, kol antibiotikas gali sunaikinti bakterijas. Bet kuri ląstelė, galinti perskaityti šį geną ir transkribuoti gautą fermentą, bus atspari kanamicinui. Šis genas buvo išskirtas iš atsparios bakterijos padermės ir nukopijuotas į kitas plazmides. Naudodami fermentus, mokslininkai gali sukurti plazmides, kurios turi atsparumą atrankos agentams, tokiems kaip kanamicinas.

Yra daug būdų, kuriais pasireiškia atsparumas aminoglikozidams, tokiems kaip kanamicinas. Genetinį atsparumą kanamicinui gali sukelti sumažėjęs ląstelių pralaidumas arba kanamicino fermento inaktyvavimas ląstelėse. Taip pat ląstelė gali parodyti atsparumą kanamicinui dėl chromosomų pokyčių, dėl kurių pakinta tos ląstelės ribosomos. Tačiau šis paskutinis atsparumas nėra toks naudingas genetikams kaip kiti būdai, nes jis remiasi chromosomų DNR, o ne sukurtomis plazmidėmis. Kitaip tariant, šis pasipriešinimas yra natūralus ir jo negalima įterpti.

Atsparumo kanamicinui genas turi tam tikrą atsparumą kitiems antibiotikams ir selekcinėms medžiagoms, tokioms kaip gentamicinas ir neomicinas. Dėl šios savybės atsparumo kanamicinui genas tampa mažiau naudingas, nes platūs atrankos agentai neleidžia specifinei bakterijų štamų atrankai. Kitaip tariant, jei mokslininkas norėjo ištirti dviejų plazmidžių sąveiką, įterpdamas jas abi į vienaląstį organizmą, pvz., mieles, mokslininkas negalėtų naudoti atsparumo neomicinui ar gentamicinui kaip atrankos žymeklio, jei jau remiamasi kanamicino atsparumu. ant.

Atsparumas kanamicinui paprastai naudojamas laboratorijose ir tapo įprastu atrankos agentu, skirtu naudoti genetiškai modifikuotuose organizmuose. Manoma, kad kanamicino, kaip vieno iš labiausiai paplitusių antibiotikų, yra daug. Todėl kanamicino naudojimui augalų transgenikuose ir genetinėse augalų modifikacijose, skirtose didelio masto pramoninei žemės ūkio gamybai, yra nedaug apribojimų.