Avainero – satunnainen mutageneesi vs. paikkaohjattu mutageneesi
Mutageneesi on prosessi, jossa soluihin tai geeneihin tuodaan tarkoituksellisesti mutaatioita, jotka johtavat geneettisesti muunnetuihin geeneihin tai organismeihin. Mutageneesiä tehdään useimmiten hyödyllisten ominaisuuksien tuomiseksi organismeihin. Tällä hetkellä mutageneesiä käytetään myös geeniterapiassa geenien muuttamiseksi ja lääketieteellisiin tarkoituksiin. Mutaatiot voidaan ottaa käyttöön kahdella päätavalla; Satunnaismutageneesi ja kohdennettu mutageneesi. Satunnainen mutageneesi on prosessi, jossa mutaatiot tuodaan satunnaisesti. Valitse sitten mutatoidut organismit valintamenetelmällä. Prosessi on täysin satunnainen. Kohdennettu mutageneesi on prosessi, jossa mutaatiot tuodaan paikkaspesifisellä tavalla tiettyihin DNA:n kohtiin tai tiettyihin nukleotideihin. Kohdennettujen mutaatioiden spesifisyys erittäin korkea. Avainero satunnaisen ja kohdennetun mutageneesin välillä on tapa, jolla mutaatio tuodaan. Satunnainen mutageneesi tuo mutaatioita satunnaisella tavalla, kun taas paikkakohtaiset mutaatiot kohdistetaan erityisesti geenien valittuihin kohtiin.
Mitä on satunnaismutageneesi?
Satunnainen mutageneesi viittaa prosessiin, jossa mutaatioita tuodaan organismeihin satunnaisella tavalla, joten se on epäspesifinen. Satunnaismutageneesi sisältää organismin altistamisen mutageenille tietyn ajanjakson ajan ja mutanttilajikkeiden valitsemisen. Mutageenit voivat olla joko fysikaalisia mutageeneja, kuten UV-säteilyä, tai kemiallisia mutageeneja, kuten alkyloivia aineita. Tämä menetelmä soveltuu parhaiten aiheuttamaan mutaatioita mikro-organismeissa, kasveissa ja eläimissä.
Mikrobikantojen kehitysprosessi antibiootituotannossa perustuu satunnaiseen mutageneesiin. Antibioottia tuottavat kannat altistetaan erilaisille mutageeneille ja sitten testataan kannan antibioottiherkkyys. Siten voidaan päätellä kannat, jotka ovat kehittäneet resistenssin alkuperäiseen kantaan verrattuna.
Kasvien kudosviljelmässä satunnaista mutageneesiä käytetään erilaisten merkkien sisällyttämiseen kasveihin. Kasvit altistuvat mutageeneille kalluksen muodostumisvaiheissa. Eläinkokeissa satunnaismutageneesiä käytetään harvoin, vaikka alkyloivia aineita on käytetty aiheuttamaan mutaatioita satunnaisen mutageneesin avulla.
Kun organismeja altistetaan mutageeneille, mutageenin annoksesta ja mutageeneille altistumisen kestosta tulee kiinnittää huomiota. Liialliset annokset ja altistusajat voivat vahingoittaa itse organismia. Siksi satunnainen mutageneesi tulisi tehdä kontrolloiduissa olosuhteissa.
Mitä on paikkaohjattu mutageneesi?
Site suunnattu mutageneesi on spesifisempi prosessi mutaatioiden indusoimiseksi, jossa emäsanalogeja käytettiin pistemutaatioiden luomiseen. Nämä emäsanalogit pystyvät indusoimaan adeniini-tymiini-guaniini-sytosiini-siirtymiä. Tällä tavalla mutaatio indusoituu ja se tunnetaan kohdennetun mutageneesinä ja siksi sillä on korkea spesifisyys.
Kuva 01: Kohdennettu mutageneesi
Varhaisissa molekyylibiologian tekniikoissa kohdennettu mutageneesi käyttäen emäsanalogeja tehtiin käyttämällä aminopuriinia AT-GC-siirtymissä ja nitrosoguanidiinia GC:stä AT-siirtymiin. Polymeraasiketjureaktion (PCR) ja alukkeiden käsitteen käyttöönoton myötä kohdennettu mutageneesi indusoidaan tällä hetkellä mutageenisten oligonukleotidien kautta. Tämä menetelmä mahdollistaa indelien ja pistemutaatioiden liittämisen valittuun geeniin tai organismiin. Mutageneesin päätyttyä mutantit valitaan käyttämällä erityisiä reporttereita tai markkereita.
Mitä yhtäläisyyksiä on satunnaismutageneesin ja paikkaohjatun mutageneesin välillä?
- Sekä satunnaismutageneesi- että paikkaohjattu mutageneesitekniikat ovat keinotekoisia menetelmiä mutaation aikaansaamiseksi tiettyyn organismiin.
- Sekä satunnaismutageneesi- että paikkaohjattu mutageneesitekniikoita käytetään hyödyllisten organismien tuottamiseen, joilla on ominaisuuksia, kuten taudinsietokyky, ja geeniterapiassa.
- Sekä satunnaismutageneesi- että kohdennetun mutageneesitekniikat aiheuttavat mutaatioita DNA:ssa ja muuttavat DNA:ta.
- Sekä satunnaisen mutageneesin että kohdennetun mutageneesin tyypit ovat pääasiassa fysikaalisten ja kemiallisten tekijöiden aiheuttamia.
Mitä eroa on satunnaisella mutageneesillä ja kohdennetulla mutageneesillä?
Satunnainen mutageneesi vs. paikkaohjattu mutageneesi |
|
| Satunnainen mutageneesi on prosessi, jossa mutaatiot tuodaan satunnaisesti ja sitten valitaan mutatoidut organismit käyttämällä valintamenetelmää. Prosessi on täysin satunnainen. | Sivusto suunnattu mutageneesi on prosessi, jossa mutaatiot tuodaan paikkaspesifisellä tavalla DNA:n tiettyihin kohtiin tai tiettyihin nukleotideihin. |
Yhteenveto – satunnainen mutageneesi vs. paikkaohjattu mutageneesi
Mutaatiot ovat muutoksia organismin DNA-sekvenssissä. Nämä johtuvat tuntemattomasta altistumisesta mutageeneille. Mutageneesissä mikro-organismien, kasvien ja eläinsoluviljelmien lajikkeet altistetaan mutageeneille ja mutanttilajike valitaan geeninsiirron päätyttyä. Riippuen tavasta, jolla mutaatio saadaan aikaan, ne voivat olla joko satunnaismutaatioita tai kohdennettuja mutaatioita. Satunnainen mutageneesi on prosessi, jossa mutaatioita tuodaan satunnaisesti, kun taas kohdennettu mutageneesi on prosessi, jossa mutaatiot viedään paikkaspesifisellä tavalla tiettyihin DNA:n paikkoihin tai tiettyihin nukleotideihin. Tämä on ero satunnaismutageneesin ja kohdennetun mutageneesin välillä.
