ยีนต้านทานคานามัยซินคืออะไร?

ยีนต้านทานคานาไมซิน (nptII หรือ nptIII) เป็นสายอักขระของ DNA ที่ช่วยให้สิ่งมีชีวิตสร้างโปรตีนได้ซึ่งสามารถต้านทานการต้านกานามัยซินทั่วไปของยาปฏิชีวนะได้ ยีนนี้มักจะถูกใช้เป็นเครื่องหมายเลือกสำหรับพลาสมิดภายนอก - พลาสมิดที่ไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ - ในสิ่งมีชีวิตเช่นแบคทีเรียหรือยีสต์ ตัวแทนการเลือกนี้ยังใช้ในโรงงาน นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาพันธุศาสตร์หรือโปรตีโอมิกส์สามารถเลือกสำหรับแบคทีเรียที่มียีนที่น่าสนใจแทรกอยู่บนพื้นฐานของการใช้กานามัยซิน คานามัยซินจะฆ่าทุกอาณานิคมของเซลล์ซึ่งไม่รวมเซลล์ที่คัดลอกและแปลยีนต้านทานที่เกี่ยวข้อง

ยีนต้านทานคานาไมซินมีต้นกำเนิดตามธรรมชาติและพบได้ใน Streptomyces kanamyceticus แบคทีเรียที่สามารถผลิตเอนไซม์ที่ทำลายยาปฏิชีวนะกานามัยซินก่อนที่ยาปฏิชีวนะจะทำลายแบคทีเรีย เซลล์ใด ๆ ที่สามารถอ่านยีนนี้และคัดลอกเอนไซม์ผลลัพธ์จะมีความต้านทานต่อกานามัยซิ ยีนนี้ถูกแยกได้จากแบคทีเรียสายพันธุ์ต้านทานและคัดลอกไปยังพลาสมิดอื่น ๆ ด้วยการใช้เอนไซม์นักวิทยาศาสตร์สามารถออกแบบพลาสมิดที่รวมความต้านทานกับตัวเลือกเช่นคานามัยซิน

มีหลายหนทางในการต้านทานอะมิโนไกลโคไซด์เช่นกานามัยซินมีผล ความต้านทานทางพันธุกรรมต่อกานามัยซินอาจเป็นผลมาจากการลดลงของการซึมผ่านของเซลล์หรือการยับยั้งเซลล์ของเอนไซม์คานามัยซิน นอกจากนี้ยังเป็นไปได้สำหรับเซลล์ที่จะแสดงความต้านทานต่อกานามัยซินโดยการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของไรโบโซมของเซลล์นั้น อย่างไรก็ตามความต้านทานครั้งสุดท้ายนี้ไม่เป็นประโยชน์สำหรับนักพันธุศาสตร์เช่นเดียวกับวิถีทางอื่น ๆ เพราะมันขึ้นอยู่กับโครโมโซม DNA และไม่ได้ออกแบบพลาสมิด กล่าวอีกนัยหนึ่งการต่อต้านนี้เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติและไม่สามารถแทรกได้

ยีนต้านทานคานาไมซินมีความต้านทานครอสโอเวอร์ที่มีต่อยาปฏิชีวนะและตัวแทนการคัดเลือกเช่น gentamycin และ neomycin ลักษณะนี้ทำให้ยีนต้านทานคานาไมซินมีประโยชน์น้อยกว่าเนื่องจากตัวเลือกแบบกว้างป้องกันการคัดเลือกสายพันธุ์แบคทีเรียโดยเฉพาะ กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้านักวิทยาศาสตร์ต้องการศึกษาปฏิกิริยาของพลาสมิดสองชนิดโดยใส่ทั้งสองเข้าไปในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวเช่นยีสต์นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถใช้การต้านทานนีโอไมซินหรือการต้านทาน gentamycin เป็นตัวบ่งชี้ได้ถ้าความต้านทานคานามัยซิน เมื่อ

โดยทั่วไปจะใช้ความต้านทานคานามัยซินในห้องปฏิบัติการและได้กลายเป็นตัวเลือกทั่วไปสำหรับใช้ในสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม ในฐานะที่เป็นหนึ่งในยาปฏิชีวนะที่พบมากที่สุดกานามัยซิจะถือว่ามีอยู่มากมาย ดังนั้นจึงมีข้อ จำกัด เล็กน้อยในการใช้กานามัยซินในการถ่ายยีนพืชและการดัดแปลงพันธุกรรมของพืชเพื่อการผลิตทางการเกษตรอุตสาหกรรมขนาดใหญ่