Avainero – ohimenevä vs. vakaa transfektio
Transfektio on prosessi, joka liittyy eukaryoottisolujen geeninsiirtoon kemiallisilla tai fysikaalisilla menetelmillä. Transfektio voidaan luokitella kahteen päätyyppiin, joita kutsutaan ohimeneväksi transfektioksi ja stabiiliksi transfektioksi. Ohimenevän transfektion aikana mielenkiinnon kohteena oleva geeni ei pysty integroitumaan isäntägenomiin ja ekspressoituu ajallisesti isännässä lyhyen ajan, kun taas stabiilissa transfektiossa kiinnostuksen kohteena oleva geeni integroituu isäntägenomiin ja säilyy pitkän ajan useissa sukupolvissa.. Tämä on avainero ohimenevän ja vakaan transfektion välillä. Molemmissa tapauksissa transfektio onnistuu ja geenit ilmentyvät.
Mikä on ohimenevä transfektio?
Transfektio on tärkeä työkalu geenien lisäämiseksi eukaryoottisoluihin. Kahden transfektiotyypin joukossa ohimenevä transfektio on yleinen tapa geeninsiirrossa. Vektorin kautta vieraat geenit transformoituvat isäntäsolujen sisällä. Kun vieras DNA tulee isäntäsoluun, sillä on kaksi vaihtoehtoa. Se voi joko integroitua isäntägenomiin ja replikoitua tai pysyä sisällä integroitumatta genomiin. Ohimenevä transfektio osoittaa lisättyjen geenien väliaikaisen ilmentymisen integroitumatta isäntägenomiin. Geenit ekspressoivat ja tuottavat koodattua proteiinia, kunnes solu jakautuu. Integraatiokyvyttömyyden vuoksi se ei kuitenkaan voi monistua ja siirtyä tuleviin sukupolviin. Tämän tyyppinen transfektio onnistuu lyhyen ajan. Solunjakautumisen aikana tai muiden tekijöiden vuoksi vieras DNA hajoaa. Ohimenevä transfektio näytetään, kun vieras DNA on erittäin kiertyneen DNA:n muodossa.
Kuva 01: Ohimenevä transfektio
Mikä on vakaa transfektio?
Stabiili transfektio osoittaa onnistuneen vieraan geenin integroitumisen isäntägenomiin. Kun vieras DNA tulee isäntäsolun sisään, osa vieraasta DNA:sta integroituu isäntägenomiin ja tulee osaksi sitä. Siten myös vieras DNA replikoituu ja siirtyy tuleville sukupolville, kun isäntägenomi replikoituu. Tämän tyyppinen transfektio on monimutkainen ja harvinainen. Kuitenkin stabiilin transfektion genomiin ansiosta tämä ominaisuus säilyy pidempään useiden sukupolvien ajan.
Stabiili transfektio on vaikea prosessi ja vaatii tehokkaan DNA:n toimituksen ja vieraan DNA:n solun hankkimisen genomiinsa. Siten lineaarinen DNA suosii stabiilia transfektiota kuin pyöreä DNA. Stabiili transfektionopeus on kuitenkin noin yksi 104 transformoidusta solusta. Stabiili transfektio voidaan havaita valittavan markkerin yhteistransformaatiolla ja suorittamalla keinotekoinen valinta alustalla.
Kuva 02: Vakaa transfektio
Mitä eroa on ohimenevällä ja vakaalla transfektiolla?
Transient vs stabiili transfektio |
|
| Vieras DNA ei integroidu isäntägenomiin. | Vieras DNA integroituu isäntägenomiin ja tulee osaksi sitä. |
| Replikaatio isännässä | |
| Transitiivisesti transfektoidut geenit eivät replikoidu isännässä. Siksi geenejä ei siirretä seuraaville sukupolville. | Geenit replikoituvat isännässä ja siirtyvät tuleville sukupolville. |
| Geenin ilmentymisen kesto | |
| Geenit ilmenevät rajallisen ajan ja sen jälkeen ne tuhoutuvat. | Geneistä tulee osa genomia ja ne ilmenevät sukupolven sisällä pitkän ajan. |
| Käytä | |
| Tästä on hyötyä tutkittaessa geenien tai geenituotteiden lyhytaikaisen ilmentymisen vaikutuksia. | Tämä on hyödyllistä tutkittaessa geenien ilmentymien vaikutuksia pitkällä aikavälillä. |
| Transfektion havaitseminen | |
| Geenit ilmentyvät ja voidaan helposti havaita lisäämällä reportterigeeni. | Stabiili transfektio voidaan havaita helposti lisäämällä valittavissa oleva merkki ja valitsemalla keinotekoisella valinnalla elatusaineessa. |
| Tapahtuma ja prosessi | |
| Transientti transfektio on yleinen, eikä sen suorittaminen ole monimutkaista. | Stabiili transfektio on harvinainen ja se on monimutkainen suorittaa. |
| DNA:n luonne | |
| Erittäin superkierteinen DNA soveltuu lyhytaikaiseen transfektioon. | Lineaarinen DNA soveltuu stabiiliin transfektioon. |
| Sovellukset | |
| Tätä käytetään geenien tuhoamisen tai hiljentämisen tutkimuksiin inhiboivilla RNA:illa, proteiinin tuotantoon pienessä mittakaavassa | Tätä käytetään proteiinintuotantoon laajamittaisissa, pitkäaikaisissa farmakologisissa tutkimuksissa, geeniterapiassa, pitkän aikavälin geneettisen säätelyn mekanismien tutkimuksessa |
Yhteenveto – ohimenevä vs. vakaa transfektio
Transientit ja vakaat transfektiot ovat kahden tyyppisiä transfektioita, jotka näkyvät geenin siirtyessä eukaryoottisoluihin ei-viruspohjaisilla järjestelmillä. Transformoitunut vieras DNA ei integroidu isäntägenomiin ohimenevässä transfektiossa, kun taas se integroituu isäntägenomiin stabiilissa transfektiossa. Pyöreän kierteisen DNA:n on osoitettu olevan ohimenevä transfektio, kun taas lineaarinen DNA suosii stabiilia transfektiota. Tämä on ero ohimenevän ja stabiilin transfektion välillä. Kuitenkin ohimenevä transfektio on yleisempää ja helpompaa kuin stabiili transfektio. Mutta yhden valinta kahdesta riippuu geeninsiirron tarkoituksesta ja tutkimusprojektin kestosta.
