הבדל מפתח – טרנספקציה לעומת טרנסדוקציה
בביוטכנולוגיה ובהנדסה גנטית, גנים זרים מוכנסים לגנום של האורגניזמים במטרה לשפר את המאפיינים של האורגניזמים. ישנן שיטות פיזיקליות, כימיות וביולוגיות זמינות להחדרת DNA זר לתאי מארח. טרנספקציה והתמרה הם שני סוגים של שיטות העברת גנים המשמשות בביולוגיה מולקולרית. ההבדל העיקרי בין טרנספקציה להמרה הוא שהטרנספקציה היא טכניקת העברת גנים לא מבוססת ויראלית המשתמשת בשיטות כימיות ופיזיקליות בעוד שהטרנסדוקציה היא מערכת העברת גנים מבוססת ויראלית.ההעברה מתאפשרת על ידי נשא כימי או לא כימי בעוד שההמרה מתבצעת על ידי חלקיק ויראלי.
מה זה טרנספקציה?
טרנספקציה היא שיטה להעברת גנים הכוללת וקטורים שאינם מבוססי ויראלים להחדרת גנים. ההעברה יכולה להתבצע באמצעות נשאים כימיים כגון סידן פוספט, פולימרים קטיוניים, ליפוזומים או באמצעות שיטות לא כימיות כגון אלקטרופורציה, הפצצת מיקרו-קליעים וכו'. העיקר מאחורי ההעברה הוא הגדלת החדירות של קרומי התא כדי לאפשר כניסה של DNA זר בתוך התאים. זה נעשה על ידי פתיחת הנקבוביות החולפות הממוקמות בקרום התא.
ליפוזומים הם שלפוחיות קטנות עם ממברנה העשויה ממולקולות פוספוליפידים בדומה לממברנת התא. ניתן למזג אותם בקלות עם ממברנות התא בשל הרכבו. ליפוזומים משמשים להעברת DNA זר לתאים בשל קלות ההתמזגות עם ממברנות התא.הפצצת מיקרו-טיל היא שיטת טרנספקציה נוספת הכוללת חלקיקי זהב או טונגסטן במהירות גבוהה המצופים ב-DNA זר כדי להעביר לתאים. אלקטרופורציה משתמשת בשדה חשמלי כדי לפתוח נקבוביות חולפות ולהגביר את חדירות קרום התא לקליטת DNA זר. חלקיקי ננו של סידן פוספט משמשים גם בטרנספקציה כדי להעביר DNA זר לתאים איקריוטיים.
איור 01: Transfection
מה זה התמרה?
וירוסים הם טפילים תוך-תאיים בעלי היכולת הטבעית להחדיר את החומר הגנטי שלהם לתאי מארח ללא כל תמיכה באמצעות זיהום. גישות ביוטכנולוגיות חקרו את היכולת הזו להעברת DNA זר עם גנים ספציפיים לאורגניזמים מארח. תהליך זה נקרא טרנסדוקציה.לכן, ניתן להגדיר התמרה כטכניקה המשתמשת בנגיף או בוקטור ויראלי להחדרת DNA זר לתאי מארח. בין הנגיפים הללו, בקטריופאג'ים פופולריים בהתמרה. בקטריופאג'ים הם קבוצה של וירוסים שמדביקים חיידקים. הם מסוגלים לגייס חומרים גנטיים חיידקיים מחיידק אחד לחיידק אחר באמצעות זיהום. T4 ו-Page lamda פופולריים לטכניקות העברת גנים.
טרנסדוקציה היא אופן נפוץ להעברת חומרים גנטיים בין חיידקים. זה מתרחש באמצעות מחזורים ליטיים או ליזוגניים. במחזור הליטי, תאי חיידק משבשים ומשחררים פאגים חדשים עם גנומים משולבים החוצה. במחזור הליזוגני, חומר גנטי פאג' משתלב בכרומוזומים חיידקיים והופך לרדום למשך מספר דורות.
איור 02: התמרה כללית
מה ההבדל בין Transfection ו-Transduction?
Transfection vs Transduction |
|
| טרנספקציה היא כלי להעברת גנים שמשתמש בנשאים כימיים או לא כימיים בתאים איקריוטיים. | טרנסדוקציה הוא כלי להעברת גנים שמשתמש בנגיף או בוקטור ויראלי בדרך כלל בקרב חיידקים. |
| מנהל | |
| זה נעשה על ידי פתיחת הנקבוביות החולפות בקרומי התא. | הנגיף מדביק את התא המארח ומחדיר את החומר הגנטי שלו ואת קטע ה-DNA המשולב מחדש לתוך הגנום החיידקי. |
| טבע השיטה | |
| ניתן לבצע טרנספקציה בשיטות כימיות ופיזיקליות. | טרנסדוקציה היא שיטה ביולוגית להעברת גנים. |
| סוגים שונים | |
| טרנספקציה של ליפוזום, אלקטרופורציה, הפצצת מיקרו-קליעים הם דוגמאות לתהליכי טרנספקציה. | כללי ומתמחה הם שני סוגים של שיטות התמרה. |
סיכום – טרנספקציה לעומת התמרה
טרנספקציה והתמרה הם כלים נפוצים המשמשים בביוטכנולוגיה להחדרת גנים זרים לתאי מארח. הטרנספקציה מתבצעת באמצעות מערכות לא מבוססות ויראליות כגון נשאים כימיים ולא כימיים. התמרה היא כלי שמכניס גנים זרים או DNA לתאי מארח באמצעות מערכות מבוססות ויראליות. במהלך ההעברה, ה-DNA מוכנס בכוונה לתאי המארח בעוד שההמרה מבוצעת באופן טבעי על ידי וירוסים.זה ההבדל בין טרנספקציה להמרה. שני התהליכים חשובים בריפוי גנטי.
