カナマイシン耐性遺伝子とは何ですか？

カナマイシン耐性遺伝子（nptIIまたはnptIII）は、生物がタンパク質を産生できるようにする一連のDNAであり、一般的な抗生物質カナマイシンに対する耐性を付与します。 この遺伝子は、細菌や酵母などの生物において、外因性プラスミド（自然には存在しないプラスミド）の選択マーカーとしてよく使用されます。 この選択剤は植物でも使用されます。 遺伝学またはプロテオミクスを研究する科学者は、カナマイシンの適用に基づいて目的の挿入遺伝子を含む細菌コロニーを選択できます。 カナマイシンは、関連する耐性遺伝子を転写および翻訳する細胞を含まないすべての細胞コロニーを殺します。

カナマイシン耐性遺伝子は自然の起源を持ち、抗生物質が細菌を破壊する前にカナマイシン抗生物質を分解する酵素を産生できる細菌であるストレプトマイセス・カナマイセティカスに見られます。 この遺伝子を読み取り、結果の酵素を転写できる細胞は、カナマイシンに対する耐性を持っています。 この遺伝子は耐性菌から分離され、他のプラスミドにコピーされました。 科学者は酵素を使用することで、カナマイシンなどの選択剤に対する耐性を組み込んだプラスミドを設計できます。

カナマイシンなどのアミノグリコシドに対する耐性が有効になる多くの経路があります。 カナマイシンに対する遺伝的耐性は、カナマイシン酵素の細胞透過性の低下または細胞の不活性化の結果であり得る。 細胞は、その細胞のリボソームの変化につながる染色体の変化によってカナマイシンに対する耐性を示すことも可能です。 しかし、この最後の耐性は、他の経路ほど遺伝学者にとっては有用ではありません。なぜなら、それは染色体DNAに依存しており、設計されたプラスミドではないからです。 言い換えれば、この抵抗は自然に発生する抵抗であり、挿入することはできません。

カナマイシン耐性遺伝子は、他の抗生物質やゲンタマイシンやネオマイシンなどの選択剤に対する耐性クロスオーバーを持っています。 幅広い選択剤が細菌株の特定の選択を妨げるため、この特性によりカナマイシン耐性遺伝子の有用性が低下します。 言い換えれば、科学者が2つのプラスミドの相互作用を研究し、それらを酵母などの単細胞生物に挿入したい場合、カナマイシン耐性がすでに依存している場合、科学者はネオマイシンまたはゲンタマイシン耐性を選択マーカーとして使用できませんに。

カナマイシン耐性は通常、実験室で使用され、遺伝子組み換え生物で使用するための一般的な選択剤になりました。 最も一般的な抗生物質の1つとして、カナマイシンが豊富に存在すると想定されています。 その結果、大規模な工業的農業生産のための植物トランスジェニックおよび植物の遺伝的改変におけるカナマイシンの使用に関する制限はほとんどありません。