Ключова разлика – преходна срещу стабилна трансфекция
Трансфекцията е процес, който участва в генния трансфер на еукариотни клетки с помощта на химични или физични методи. Трансфекцията може да се класифицира в два основни типа, наречени преходна трансфекция и стабилна трансфекция. По време на преходна трансфекция генът, който представлява интерес, не успява да се интегрира с генома на гостоприемника и се експресира временно в рамките на гостоприемника за кратък период, докато при стабилна трансфекция генът, който представлява интерес, се интегрира с генома на гостоприемника и се поддържа дългосрочно в няколко поколения. Това е ключовата разлика между преходна и стабилна трансфекция. И в двата случая трансфекцията е успешна и гените се експресират.
Какво е преходна трансфекция?
Трансфекцията е важен инструмент за вмъкване на гени в еукариотни клетки. Сред двата вида трансфекция, преходната трансфекция е често срещан начин за трансфер на гени. Чрез вектор чуждите гени се трансформират в клетките гостоприемници. След като чужда ДНК навлезе в клетката гостоприемник, тя има две възможности. Той може или да се интегрира с генома на гостоприемника и да се репликира, или да остане вътре, без да се интегрира в генома. Преходната трансфекция показва временната експресия на вмъкнатите гени, без да се интегрира в генома на гостоприемника. Гените експресират и произвеждат кодирания протеин, докато клетката се раздели. Въпреки това, поради невъзможността за интеграция, той не може да се възпроизведе и да влезе в бъдещите поколения. Този тип трансфекция е успешна за кратък период от време. По време на клетъчното делене или поради други фактори, чуждата ДНК се подлага на разграждане. Преходна трансфекция е показана, когато чуждата ДНК е под формата на силно навита ДНК.
Фигура 01: Преходна трансфекция
Какво е стабилна трансфекция?
Стабилната трансфекция показва успешна интеграция на чужд ген в генома на гостоприемника. След като чужда ДНК влезе в клетката гостоприемник, част от чуждата ДНК се интегрира с генома на гостоприемника и става част от него. Следователно чуждата ДНК също се репликира и преминава в бъдещите поколения, когато геномът на гостоприемника се репликира. Този тип трансфекция е сложна и рядка. Въпреки това, поради стабилната трансфекция в генома, тази черта се поддържа за по-дълъг период от няколко поколения.
Стабилната трансфекция е труден процес и изисква ефективно доставяне на ДНК и клетъчно придобиване на чужда ДНК в нейния геном. Следователно линейната ДНК благоприятства стабилната трансфекция в сравнение с кръговата ДНК. Въпреки това, стабилната степен на трансфекция е приблизително една на 104 трансформирани клетки. Стабилна трансфекция може да се наблюдава чрез котрансформация на избираем маркер и извършване на изкуствена селекция върху среда.
Фигура 02: Стабилна трансфекция
Каква е разликата между преходна и стабилна трансфекция?
Преходна срещу стабилна трансфекция |
|
| Чуждата ДНК не се интегрира в генома на гостоприемника. | Чуждата ДНК се интегрира с генома на гостоприемника и става част от него. |
| Репликация в рамките на хоста | |
| Преходно трансфектираните гени не се репликират в гостоприемника. Следователно гените не се предават на следващите поколения. | Гените се репликират в гостоприемника и се предават на бъдещите поколения. |
| Продължителност на генната експресия | |
| Гените се експресират за краен период от време и след това се унищожават. | Гените стават част от генома и се изразяват в поколението за дълъг период от време. |
| Използване | |
| Това е полезно за изследване на ефектите от краткосрочната експресия на гени или генни продукти. | Това е полезно за изучаване на ефектите от генните експресии в дългосрочен план. |
| Откриване на трансфекцията | |
| Гените се експресират и могат лесно да бъдат открити чрез вмъкване на репортерен ген. | Стабилната трансфекция може лесно да бъде открита чрез вмъкване на избираем маркер и селекция чрез изкуствена селекция върху носителя. |
| Възникване и процес | |
| Преходната трансфекция е обичайна и не е сложна за изпълнение. | Стабилната трансфекция се среща рядко и е сложна за изпълнение. |
| Природа на ДНК | |
| Силно свръхнавитата ДНК е подходяща за преходна трансфекция. | Линейната ДНК е подходяща за стабилна трансфекция. |
| Приложения | |
| Това се използва за изследвания на генно нокдаун или заглушаване с инхибиторни РНК, производство на протеини в малък мащаб | Това се използва за производство на протеини в широкомащабни, дългосрочни фармакологични изследвания, генна терапия, изследване на механизмите на дългосрочна генетична регулация |
Резюме – Преходна срещу стабилна трансфекция
Преходните и стабилните трансфекции са два типа трансфекции, показани по време на прехвърлянето на ген в еукариотни клетки от невирусни системи. Трансформираната чужда ДНК не се интегрира с генома на гостоприемника при преходна трансфекция, докато се интегрира с генома на гостоприемника при стабилна трансфекция. Кръговата навита ДНК е показана като преходна трансфекция, докато линейната ДНК предпочита стабилна трансфекция. Това е разликата между преходна и стабилна трансфекция. Преходната трансфекция обаче е по-често срещана и лесна в сравнение със стабилната трансфекция. Но изборът на един от двама зависи от целта на генния трансфер и продължителността на изследователския проект.
