Teknik rekayasa genetika digunakan untuk mentransfer gen-gen penting dari organisme ke organisme lain. Memasukkan gen asing ke dalam genom organisme lain dan membuatnya diekspresikan dalam sel inang adalah langkah paling sulit dalam mentransfer gen. Untuk mendeteksi keberhasilan proses transformasi, marker yang dapat dipilih dan gen reporter digunakan dalam molekul rekombinan. Marker yang dapat dipilih adalah sekuens DNA atau gen yang mengekspresikan dan memilih sel yang ditransformasi dari sel yang tidak ditransformasi. Gen reporter adalah gen lain yang digunakan untuk membedakan sel-sel yang ditransformasikan dan untuk mengukur atau mendeteksi bagaimana gen yang dimasukkan berfungsi di dalam inang. Perbedaan utama antara penanda yang dipilih dan gen reporter adalah bahwa Marker yang dapat dipilih digunakan untuk menyaring sel-sel yang tidak berubah dan memberi sinyal sel-sel yang ditransformasikan sementara gen reporter digunakan untuk mengukur tingkat ekspresi gen dalam host..
ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Penanda yang Dipilih
3. Apa itu Reporter Gene
4. Perbandingan Berdampingan - Dipilih Marker vs Reporter Gene
5. Ringkasan
Dalam rekayasa genetika, gen yang diinginkan dimasukkan ke dalam vektor yang cocok dan ditransformasikan menjadi organisme inang. Namun, transformasi hanya berhasil di sel inang yang kompeten, dan ada kemungkinan sel inang untuk menolak pengambilan DNA asing. Oleh karena itu, diferensiasi sel yang ditransformasi dan yang tidak ditransformasikan penting untuk melanjutkan percobaan lebih lanjut. Oleh karena itu, para peneliti memasukkan gen marker yang dapat dipilih ke vektor untuk memudahkan pemilihan sel yang ditransformasi dari sel yang tidak ditransformasi. Marker yang dapat dipilih adalah sekuens DNA, terutama gen yang berguna dalam identifikasi sel-sel yang ditransformasikan. Gen penanda ini menunjukkan sifat yang sesuai dengan seleksi sel buatan yang ditransformasi dari sel yang tidak ditransformasikan pada media.
Marker pilihan yang paling umum digunakan dalam biologi molekuler adalah gen resisten antibiotik. Gen resistensi antibiotik dimasukkan ke dalam vektor dan diubah menjadi sel inang terutama untuk bakteri inang. Antibiotik khusus itu dimasukkan ke dalam media pertumbuhan bakteri. Karena adanya penanda selektif, di bawah kondisi selektif, hanya sel yang berisi penanda yang dapat dipilih yang dapat bertahan. Sel-sel yang tidak berubah tidak dapat tumbuh dalam medium yang mengandung antibiotik. Oleh karena itu, karena penanda yang dipilih yang resisten terhadap antibiotik, sel-sel yang ditransformasi mudah diidentifikasi.
Gen yang memberikan sifat antimetabolit, herbisida digunakan sebagai penanda selektif dalam mengkloning vektor dalam rekayasa genetika tanaman. Namun, transformasi cot penanda selektif ini menjadi organisme hasil rekayasa genetika memiliki efek negatif terhadap lingkungan dan manusia. Pelepasan bakteri resisten antibiotik dapat meningkatkan resistivitas antibiotik patogen manusia. Ini dapat mencemari produk atau biomassa oleh antibiotik dan dapat kehilangan tekanan selektif sebagai akibat degradasi dan inaktivasi antibiotik.
Gambar 01: Vektor Plasmid untuk transfer gen dengan marker yang dapat dipilih
Gen reporter adalah gen yang memungkinkan deteksi atau pengukuran ekspresi gen yang disisipkan. Gen reporter ini dapat dilampirkan pada sekuens pengatur dari gen yang diminati untuk memberi sinyal lokasi atau level ekspresi. Oleh karena itu, selama ekspresi gen di bawah promotor yang sama, mereka ditranskripsi menjadi sekuens mRNA tunggal dan kemudian diterjemahkan menjadi protein yang dapat menunjukkan tingkat ekspresi gen.
Gen reporter terdiri dari berbagai jenis, dan mengandung karakteristik yang dapat diidentifikasi secara visual yang biasanya terlibat dalam protein fluorescent dan luminescent. Gen yang mengkode protein dan enzim fluoresen, mengubah substrat tak kasat mata menjadi produk bercahaya atau berwarna dengan memberi sinyal keberhasilan ekspresi gen dan memberikan peluang untuk kuantifikasi ekspresi gen.
Gambar 02: Ekspresi Gen Reporter
Gen yang Dipilih vs. Gen Reporter | |
Marker yang dapat dipilih adalah jenis urutan DNA yang membantu membedakan sel yang ditransformasi dengan sel yang tidak berubah. | Gen reporter adalah gen yang membantu mengukur ekspresi gen yang diinginkan yang dimasukkan ke dalam sel inang. |
Sifat Unit Diproduksi | |
Gen dikodekan dengan karakteristik yang membantu dalam pemilihan buatan pada media tumbuh. | Gen dikodekan dengan karakteristik yang dapat diidentifikasi secara visual. |
Pemakaian | |
Gen resistensi antibiotik, gen antimetabolit, gen resistensi herbisida, dll. Adalah contoh untuk penanda yang dapat dipilih. | Kode gen untuk protein fluorescent hijau, β-glucuronidase, Chloramphenicol acetyltransferase, protein fluorescent merah, dll. Adalah contoh. |
Penanda yang dapat dipilih memungkinkan sel yang ditransformasi untuk tumbuh dalam media selektif yang diberi antibiotik atau herbisida tertentu. Mereka digunakan untuk seleksi awal sel yang ditransformasikan. Gen reporter digunakan untuk mengukur tingkat ekspresi dari gen yang diinginkan yang disisipkan. Mereka juga memungkinkan diferensiasi sel yang ditransformasi dan yang tidak ditransformasikan. Ini adalah perbedaan antara penanda yang dapat dipilih dan gen reporter. Kedua penanda yang dipilih dan gen reporter dianggap sebagai penanda penting dalam rekayasa genetika.
Referensi:
1. Ziemienowicz, Alicja. “Tanam penanda yang dipilih dan gen reporter.” SpringerLink. Springer-Verlag, n.d. Web. 23 Mar 2017.
2. Shih, Chen-Han, Hsiao-Yin Chen, Hung-Chieh Lee, dan Huai-Jen Tsai. "Gen Ungu Chromoprotein Berfungsi sebagai Penanda Seleksi Baru untuk Transgenesis Mikroalga Nannochloropsis oculata." PLOS ONE. Perpustakaan Umum Ilmu Pengetahuan, n.d. Web. 25 Mar 2017
Gambar milik:
1. “Plasmid with insert” Oleh Michael Jeltsch - Pekerjaan sendiri (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Gen Reporter" Oleh TransControl di en.wikipedia (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia