Qu'est-ce qu'un gène de résistance à la kanamycine?
Le gène de résistance à la kanamycine (nptII ou nptIII) est une chaîne d’ADN qui permet à un organisme de produire une protéine, conférant une résistance à l’antibiotique commun kanamycine. Ce gène est souvent utilisé comme marqueur sélectif pour les plasmides exogènes - des plasmides n’existant pas naturellement - dans des organismes tels que des bactéries ou des levures. Cet agent de sélection est également utilisé dans les plantes. Les scientifiques qui étudient la génétique ou la protéomique peuvent sélectionner des colonies bactériennes comprenant un gène d’intérêt inséré basé sur l’application de la kanamycine. La kanamycine va tuer toutes les colonies cellulaires qui n'incluent pas de cellules qui transcrivent et traduisent le gène de résistance associé.
Le gène de résistance à la kanamycine a des origines naturelles et se trouve dans Streptomyces kanamyceticus , une bactérie capable de produire une enzyme qui décompose l’antibiotique kanamycine avant que cet antibiotique ne puisse détruire la bactérie. Toute cellule capable de lire ce gène et de transcrire l'enzyme résultante aura une résistance à la kanamycine. Ce gène a été isolé de la souche bactérienne résistante et copié dans d'autres plasmides. Grâce à l'utilisation d'enzymes, les scientifiques peuvent concevoir des plasmides incorporant des résistances aux agents de sélection tels que la kanamycine.
Il existe de nombreuses voies par lesquelles la résistance aux aminosides, telle que la kanamycine, prend effet. La résistance génétique à la kanamycine peut être le résultat d'une perméabilité cellulaire réduite ou d'une inactivation cellulaire de l'enzyme kanamycine. Il est également possible qu'une cellule présente une résistance à la kanamycine par un changement chromosomique conduisant à une altération des ribosomes de cette cellule. Cette dernière résistance, cependant, n'est pas aussi utile pour les généticiens que les autres voies, car elle repose sur l'ADN chromosomique et non sur des plasmides conçus. En d'autres termes, cette résistance est naturelle et ne peut pas être insérée.
Le gène de résistance à la kanamycine présente une certaine résistance croisée à d'autres antibiotiques et agents de sélection tels que la gentamycine et la néomycine. Ce trait rend le gène de résistance à la kanamycine moins utile, car de larges agents de sélection empêchent la sélection spécifique de souches bactériennes. En d'autres termes, si un scientifique souhaitait étudier l'interaction de deux plasmides en les insérant dans un organisme unicellulaire tel que la levure, il ne pourrait pas utiliser la résistance à la néomycine ou à la gentamycine comme marqueur de sélection si la résistance à la kanamycine est déjà fondée. sur.
La résistance à la kanamycine est généralement utilisée dans les laboratoires et est devenue un agent de sélection courant pour une utilisation dans des organismes génétiquement modifiés. La kanamycine est supposée exister en abondance parmi les antibiotiques les plus courants. Par conséquent, l'utilisation de la kanamycine dans les plantes transgéniques et les modifications génétiques de plantes destinées à une production agricole industrielle à grande échelle sont peu limitées.