Ключова разлика – трансфекция срещу трансдукция
В биотехнологиите и генното инженерство чужди гени се въвеждат в геномите на организмите с цел подобряване на характеристиките на организмите. Съществуват физически, химични и биологични методи за въвеждане на чужда ДНК в клетките гостоприемници. Трансфекцията и трансдукцията са два вида методи за прехвърляне на гени, използвани в молекулярната биология. Ключовата разлика между трансфекцията и трансдукцията е, че трансфекцията е невирусна техника за генен трансфер, която използва химични и физични методи, докато трансдукцията е вирусно базирана система за генен трансфер. Трансфекцията се улеснява от химичен или нехимичен носител, докато трансдукцията се извършва от вирусна частица.
Какво е трансфекция?
Трансфекцията е метод за трансфер на ген, който включва невирусни базирани вектори за въвеждане на ген. Трансфекцията може да се извърши с помощта на химически носители като калциев фосфат, катионни полимери, липозоми или с помощта на нехимични методи като електропорация, бомбардиране с микроснаряди и т.н. Принципът зад трансфекцията е увеличаване на пропускливостта на клетъчните мембрани, за да се позволи навлизането на чужда ДНК вътре в клетките. Извършва се чрез отваряне на преходните пори, разположени в клетъчната мембрана.
Липозомите са малки везикули с мембрана, изградена от фосфолипидни молекули, подобни на клетъчната мембрана. Те могат лесно да се слеят с клетъчните мембрани поради състава си. Липозомите се използват за доставяне на чужда ДНК в клетките поради тази леснота на сливане с клетъчните мембрани. Бомбардирането с микроснаряди е друг метод на трансфекция, който включва високоскоростни златни или волфрамови частици, покрити с чужда ДНК, за да бъдат доставени в клетките. Електропорацията използва електрическо поле за отваряне на преходни пори и увеличаване на пропускливостта на клетъчната мембрана за усвояване на чужда ДНК. Наночастиците от калциев фосфат също се използват при трансфекция за доставяне на чужда ДНК в еукариотни клетки.
Фигура 01: Трансфекция
Какво е трансдукция?
Вирусите са вътреклетъчни паразити, които имат естествената способност да вмъкват своя генетичен материал в клетките гостоприемници без никаква подкрепа чрез инфекция. Биотехнологичните подходи са изследвали тази способност за прехвърляне на чужда ДНК със специфични гени в организмите гостоприемници. Този процес се нарича трансдукция. Следователно трансдукцията може да се дефинира като техника, която използва вирус или вирусен вектор за въвеждане на чужда ДНК в клетки гостоприемници. Сред тези вируси бактериофагите са популярни при трансдукция. Бактериофагите са група вируси, които заразяват бактериите. Те са в състояние да мобилизират бактериални генетични материали от една бактерия в друга бактерия чрез инфекция. T4 и Phage lamda са популярни за техники за генен трансфер.
Трансдукцията е често срещан начин на трансфер на генетичен материал между бактериите. Това се случва чрез литични или лизогенни цикли. В литичния цикъл бактериалните клетки разрушават и освобождават нови фаги с интегрирани геноми навън. В лизогенния цикъл фаговият генетичен материал се интегрира в бактериалните хромозоми и става латентен за няколко поколения.
Фигура 02: Обща трансдукция
Каква е разликата между трансфекция и трансдукция?
Трансфекция срещу трансдукция |
|
| Трансфекцията е инструмент за генен трансфер, който използва химически или нехимични носители в еукариотните клетки. | Трансдукцията е инструмент за трансфер на гени, който използва вирус или вирусен вектор, често срещан сред бактериите. |
| Принципал | |
| Извършва се чрез отваряне на преходните пори в клетъчните мембрани. | Вирусът инфектира клетката гостоприемник и вмъква своя генетичен материал и рекомбиниран фрагмент от ДНК в бактериалния геном. |
| Естество на метода | |
| Трансфекцията може да се извърши с химични и физични методи. | Трансдукцията е биологичен метод за трансфер на гени. |
| Различни видове | |
| Трансфекция на липозоми, електропорация, бомбардиране с микроснаряди са примери за процеси на трансфекция. | Обобщени и специализирани са два вида методи на трансдукция. |
Обобщение – Трансфекция срещу трансдукция
Трансфекцията и трансдукцията са обичайни инструменти, използвани в биотехнологиите за въвеждане на чужди гени в клетките гостоприемници. Трансфекцията се извършва с помощта на невирусни системи като химически и нехимични носители. Трансдукцията е инструмент, който въвежда чужди гени или ДНК в клетки гостоприемници, използвайки системи, базирани на вируси. По време на трансфекцията ДНК се въвежда съзнателно в клетките гостоприемници, докато трансдукцията се извършва естествено от вируси. Това е разликата между трансфекцията и трансдукцията. И двата процеса са важни в генната терапия.
