¿Qué es un gen de resistencia a la kanamicina?
El gen de resistencia a la kanamicina (nptII o nptIII) es una cadena de ADN que permite que un organismo produzca una proteína, lo que le confiere resistencia al antibiótico común kanamicina. Este gen a menudo se usa como marcador selectivo para plásmidos exógenos, plásmidos que no se producen naturalmente, en organismos como bacterias o levaduras. Este agente de selección también se usa en plantas. Los científicos que estudian genética o proteómica pueden seleccionar colonias bacterianas que incluyan un gen de interés insertado basado en la aplicación de kanamicina. La kanamicina matará a todas las colonias celulares que no incluyen células que transcriben y traducen el gen de resistencia asociado.
El gen de resistencia a la kanamicina tiene orígenes naturales y se encuentra en Streptomyces kanamyceticus , una bacteria que es capaz de producir una enzima que descompone el antibiótico de kanamicina antes de que el antibiótico pueda destruir la bacteria. Cualquier célula que pueda leer este gen y transcribir la enzima resultante tendrá resistencia a la kanamicina. Este gen se aisló de la cepa bacteriana resistente y se copió en otros plásmidos. Mediante el uso de enzimas, los científicos pueden diseñar plásmidos que incorporan resistencias contra agentes de selección como la kanamicina.
Existen muchas vías a través de las cuales surte efecto la resistencia a los aminoglucósidos, como la kanamicina. La resistencia genética a la kanamicina puede ser el resultado de la disminución de la permeabilidad celular o la inactivación celular de la enzima kanamicina. También es posible que una célula muestre resistencia a la kanamicina por un cambio cromosómico que conduzca a una alteración de los ribosomas de esa célula. Sin embargo, esta última resistencia no es tan útil para los genetistas como las otras vías, ya que se basa en el ADN cromosómico y en los plásmidos no diseñados. En otras palabras, esta resistencia es natural y no se puede insertar.
El gen de resistencia a la kanamicina tiene cierta resistencia cruzada a otros antibióticos y agentes de selección como la gentamicina y la neomicina. Este rasgo hace que el gen de resistencia a la kanamicina sea menos útil porque los agentes de selección amplios evitan la selección específica de cepas bacterianas. En otras palabras, si un científico quisiera estudiar la interacción de dos plásmidos, insertándolos en un organismo unicelular como la levadura, el científico no podría usar la resistencia a la neomicina o la gentamicina como marcador de selección si la resistencia a la kanamicina ya se está confiando sobre.
La resistencia a la kanamicina generalmente se usa en laboratorios, y se ha convertido en un agente de selección común para su uso en organismos genéticamente modificados. Como uno de los antibióticos más comunes, se supone que la kanamicina existe en abundancia. En consecuencia, existen pocas restricciones sobre el uso de kanamicina en transgénicos de plantas y modificaciones genéticas de plantas para la producción agrícola industrial a gran escala.