Wat is een kanamycineresistentiegen?

Het kanamycineresistentiegen (NPTII of NPTIII) is een reeks DNA waarmee een organisme een eiwit kan produceren, waardoor resistentie tegen het gemeenschappelijke antibiotische kanamycine kan worden geproduceerd. Dit gen wordt vaak gebruikt als een selectieve marker voor exogene plasmiden - plasmiden die niet van nature voorkomen - in organismen zoals bacteriën of gist. Deze selectieagent wordt ook gebruikt in planten. Wetenschappers die genetica of proteomica bestuderen, kunnen selecteren voor bacteriekolonies die een ingevoegd gen van interesse omvatten op basis van het toepassen van kanamycine. Kanamycin zal elke cellulaire kolonie doden die geen cellen omvat die het bijbehorende resistentiegen transcriberen en vertalen. Elke cel die dit gen kan lezen en het resulterende enzym kan transcriberen, heeft een weerstandanne voor Kanamycin. Dit gen werd geïsoleerd van de resistente bacteriestam en gekopieerd naar andere plasmiden. Door het gebruik van enzymen kunnen wetenschappers plasmiden ontwerpen met weerstanden tegen selectiemiddelen zoals kanamycine.

Er zijn veel paden waardoor weerstand tegen aminoglycosiden, zoals kanamycine, van kracht wordt. Genetische resistentie tegen kanamycine kan een gevolg zijn van verminderde celpermeabiliteit of cellulaire inactivering van het kanamycine -enzym. Het is ook mogelijk dat een cel weerstand tegen kanamycine vertoont door een chromosomale verandering die leidt tot een wijziging van de ribosomen van die cel. Deze laatste weerstand is echter niet zo nuttig voor genetici als de andere routes, omdat het afhankelijk is van chromosomaal DNA en niet ontworpen plasmiden. Met andere woorden, deze weerstand is een van nature voorkomend en kan niet worden ingevoegd.

Het kanamycineresistentiegen heeft enige weerstandanne crossover tegen andere antibiotica en selectiemiddelen zoals gentamycine en neomycine. Deze eigenschap maakt het kanamycineresistentie -gen minder nuttig omdat brede selectiemiddelen een specifieke selectie van bacteriestammen voorkomen. Met andere woorden, als een wetenschapper de interactie van twee plasmiden wilde bestuderen, waardoor ze allebei in een eencellig organisme zoals gist worden geplaatst, kon de wetenschapper neomycine of gentamycineresistentie niet gebruiken als een selectiemarkering als kanamycine-resistentie al wordt vertrouwd.

Kanamycineresistentie wordt meestal gebruikt in laboratoria en het is een gemeenschappelijk selectiemiddel geworden voor gebruik in genetisch gemodificeerde organismen. Als een van de meest voorkomende antibiotica wordt aangenomen dat kanamycine in overvloed bestaat. Bijgevolg zijn er weinig beperkingen op het gebruik van kanamycine in plantentransgenen en genetische modificaties van planten voor grootschalige industriële landbouwproductie.