ההבדל העיקרי בין אלקטרופורציה למיקרו-הזרקה הוא שהאלקטרופורציה היא טכניקה המשתמשת בפולס חשמלי במתח גבוה כדי להעביר DNA לתאי מארח בעוד שמיקרו-הזרקה היא טכניקה המשתמשת במחט זכוכית עדינה או במיקרו-פיפטה כדי להעביר DNA לתוך תאי מארח.
טרנספורמציה היא התהליך שבו DNA זר מועבר לתאים מארח. על ידי טרנספורמציה, ניתן לשנות את המבנה הגנטי של האורגניזם. ישנן שיטות טרנספורמציה כימיות, ביולוגיות ופיזיות שונות. חלקן שיטות ישירות, בעוד שחלקן שיטות עקיפות. אלקטרופורציה והזרקת מיקרו הן שתי שיטות פיזיקליות שהן שיטות טרנספורמציה ישירות.אלקטרופורציה משתמשת בשדה חשמלי כדי להשרות נקבוביות מיקרוסקופיות בממברנות תאים ביולוגיות על מנת לשלב DNA בתאי מארח. הזרקת מיקרו, לעומת זאת, מספקת DNA ישירות באמצעות מיקרופיפטה או מחט זכוכית עדינה.
מה זה אלקטרופורציה?
אלקטרופורציה היא טכניקת טרנספורמציה המספקת DNA לתאי צמחים ולפרוטופלסטים. טכניקה זו משתמשת בפולס חשמלי במתח גבוה. חומרים צמחיים מודגרים בתמיסת חיץ בעלת DNA. אז הפתרון נתון לפולס חשמלי במתח גבוה. נקבוביות המושרות במתח גבוה נוצרות בקרום התא הצמחי, ודרך הנקבוביות הללו, DNA נודד בתוך התאים ומשתלב עם DNA גנומי צמחי. היעילות של שיטה זו תלויה בחומרי הצמח ובתנאי הטיפול.
איור 01: Electroporation
כאשר הטרנספורמציה נעשית באמצעות אלקטרופורציה, רק 40 עד 50% מהתאים מקבלים DNA. יתר על כן, רק 50% מהתאים שעברו טרנספורמציה יכולים לשרוד בשיטה זו. עם זאת, שיטה זו קלה לביצוע ואינה משנה את המבנה הביולוגי או התפקוד של התאים. יתר על כן, ניתן להשתמש בו עבור מגוון רחב של תאים.
מהי Microinjection?
Microinjection היא טכניקת טרנספורמציה ששימושית במיוחד בעת החדרת DNA לתאים גדולים. שיטה זו משתמשת במחט זכוכית בעלת קצה עדין או במיקרופיפטה כדי להעביר DNA לתוך פרוטופלסטים צמחיים או תאי בעלי חיים (ביציות, ביצים ועוברים). למעשה, שיטה זו מתאימה יותר לייצור חיות טרנסגניות כמו עכברים. בשיטה זו, DNA משולב ישירות בגרעין או בציטופלזמה.
בדומה לאלקטרופורציה, הזרקת מיקרו היא טכניקת טרנספורמציה ישירה. הזרקת מיקרו מבוצעת תחת מערך מיקרוסקופ מיוחד.שליטה ממוחשבת של החזקת פיפטה, מחט, במת מיקרוסקופ וטכנולוגיית וידאו הגדילה את היעילות של טכניקה זו. בעת הזרקת DNA, ניתן להשתמש בצבע כדי לזהות בקלות תאים שעברו טרנספורמציה. לכן, אין צורך להשתמש בשיטה נפרדת לזיהוי תאים שעברו טרנספורמציה. והכי חשוב, הליך הזרקת המיקרו אינו דורש גן סמן.
איור 02: Microinjection
יתר על כן, שיטה זו יעילה מאוד וניתנת לשחזור. עם זאת, שיטה זו היא יקרה, גוזלת זמן ונדרשת אישיות מיומנת. כמו כן, ניתן לטפל רק במספר קטן של תאים בשיטה זו.
מהם הדמיון בין אלקטרופורציה והזרקת מיקרו?
- גם אלקטרופורציה וגם הזרקת מיקרו הם שני סוגים של טכניקות טרנספורמציה.
- שיטות אלו מספקות DNA לתאי צמחים ולפרוטופלסטים.
- הן שיטות ישירות.
- יתר על כן, מדובר בשיטות פיזיות או מכניות.
- שתי השיטות מועילות בעת ייצור צמחים ובעלי חיים מהונדסים.
מה ההבדל בין אלקטרופורציה והזרקת מיקרו?
טכניקת אלקטרופורציה משתמשת בשדה חשמלי להחדרת DNA ואילו טכניקת הזרקת מיקרו היא מיקרופיפטה או מחט זכוכית עדינה להחדרת DNA. לפיכך, זהו ההבדל העיקרי בין אלקטרופורציה והזרקת מיקרו. יתר על כן, אלקטרופורציה משמשת בעיקר לתאי צמחים ופרוטופלסטים ואילו הזרקת מיקרו משמשת בעיקר לתאי בעלי חיים. חוץ מזה, אלקטרופורציה אינה גוזלת זמן כמו הזרקת מיקרו.
האינפוגרפיקה שלהלן מסכמת את ההבדלים בין אלקטרופורציה והזרקת מיקרו בצורת טבלה.
סיכום – אלקטרופורציה לעומת מיקרו-הזרקה
אלקטרופורציה והזרקת מיקרו הן שתי שיטות פיזיקליות להעברת גנים. אלקטרופורציה משתמשת בשדה חשמלי במתח גבוה ואילו הזרקת מיקרו משתמשת במחט זכוכית או במיקרופיפטה. לפיכך, זהו ההבדל העיקרי בין אלקטרופורציה והזרקת מיקרו. עם זאת, שתי השיטות מכניסות DNA אקסוגני ישירות לתאי מארח.
