Belangrijk verschil - Transfectie versus transductie
In de biotechnologie en genetische manipulatie worden vreemde genen in de genomen van de organismen geïntroduceerd met als doel de eigenschappen van de organismen te verbeteren. Er zijn fysische, chemische en biologische methoden beschikbaar om vreemd DNA in gastheercellen te introduceren. Transfectie en transductie zijn twee soorten methoden voor het overbrengen van genen die worden gebruikt in de moleculaire biologie. Het belangrijkste verschil tussen transfectie en transductie is dat transfectie een niet-virale genoverdrachtstechniek is die chemische en fysische methoden gebruikt, terwijl transductie een op virussen gebaseerd genoverdrachtssysteem is. Transfectie wordt mogelijk gemaakt door een chemische of niet-chemische drager, terwijl transductie wordt uitgevoerd door een viraal deeltje.
Wat is Transfectie?
Transfectie is een methode voor het overbrengen van genen waarbij niet-virale vectoren voor genintroductie worden gebruikt. Transfectie kan worden uitgevoerd met behulp van chemische dragers zoals calciumfosfaat, kationische polymeren, liposomen of met behulp van niet-chemische methoden zoals elektroporatie, microprojectielbombardement, enz. Het principe achter de transfectie is het vergroten van de permeabiliteit van celmembranen om het binnendringen van vreemd DNA mogelijk te maken binnen de cellen. Het wordt gedaan door de tijdelijke poriën in het celmembraan te openen.
Liposomen zijn kleine blaasjes met een membraan gemaakt van fosfolipidemoleculen die lijken op het celmembraan. Ze kunnen vanwege de samenstelling gemakkelijk worden samengevoegd met celmembranen. Liposomen worden gebruikt om vreemd DNA in cellen af te leveren vanwege dit gemak van versmelting met celmembranen. Microprojectielbombardement is een andere transfectiemethode waarbij goud- of wolfraamdeeltjes met hoge snelheid zijn gecoat met vreemd DNA om in cellen af te leveren. Elektroporatie maakt gebruik van een elektrisch veld om tijdelijke poriën te openen en de doorlaatbaarheid van het celmembraan te vergroten om vreemd DNA op te nemen. Calciumfosfaat-nanodeeltjes worden ook gebruikt bij transfectie om vreemd DNA in eukaryote cellen af te leveren.
Figuur 01: Transfectie
Wat is transductie?
Virussen zijn intracellulaire parasieten die het natuurlijke vermogen hebben om hun genetisch materiaal in gastheercellen in te brengen zonder enige ondersteuning door infectie. Biotechnologische benaderingen hebben dit vermogen onderzocht om vreemd DNA met specifieke genen over te dragen naar gastheerorganismen. Dit proces wordt transductie genoemd. Daarom kan transductie worden gedefinieerd als een techniek die gebruik maakt van een virus of een virale vector voor het introduceren van vreemd DNA in gastheercellen. Van deze virussen zijn bacteriofagen populair bij transductie. Bacteriofagen zijn een groep virussen die bacteriën infecteren. Ze zijn in staat om via infectie bacterieel genetisch materiaal van de ene bacterie naar de andere bacterie te mobiliseren. T4 en Phage lamda zijn populair voor technieken voor genoverdracht.
Transductie is een veel voorkomende manier van overdracht van genetisch materiaal tussen bacteriën. Het vindt plaats via lytische of lysogene cycli. In de lytische cyclus verstoren bacteriële cellen en laten nieuwe fagen met geïntegreerde genomen naar buiten vrij. In de lysogene cyclus integreert het genetisch materiaal van de faag in bacteriële chromosomen en wordt het gedurende meerdere generaties inactief.
Figuur 02: Gegeneraliseerde transductie
Wat is het verschil tussen transfectie en transductie?
Transfectie versus transductie |
|
| Transfectie is een hulpmiddel voor genoverdracht waarbij gebruik wordt gemaakt van chemische of niet-chemische dragers in eukaryote cellen. | Transductie is een hulpmiddel voor het overbrengen van genen waarbij gebruik wordt gemaakt van een virus of virale vector die vaak voorkomt bij bacteriën. |
| Principaal | |
| Het wordt gedaan door de tijdelijke poriën in de celmembranen te openen. | Het virus infecteert de gastheercel en voegt het genetische materiaal en het gerecombineerde fragment van DNA in het bacteriële genoom in. |
| Aard van de methode | |
| Transfectie kan worden uitgevoerd met behulp van chemische en fysische methoden. | Transductie is een biologische methode van genoverdracht. |
| Verschillende soorten | |
| Liposoomtransfectie, elektroporatie, microprojectielbombardement zijn voorbeelden van transfectieprocessen. | Gegeneraliseerd en gespecialiseerd zijn twee soorten transductiemethoden. |
Samenvatting – Transfectie versus transductie
Transfectie en transductie zijn veelvoorkomende instrumenten die in de biotechnologie worden gebruikt om vreemde genen in gastheercellen te introduceren. Transfectie wordt uitgevoerd met behulp van niet-virale systemen zoals chemische en niet-chemische dragers. Transductie is een hulpmiddel dat vreemde genen of DNA in gastheercellen introduceert met behulp van op virussen gebaseerde systemen. Tijdens transfectie wordt DNA opzettelijk in gastheercellen ingebracht, terwijl transductie van nature door virussen wordt uitgevoerd. Dit is het verschil tussen transfectie en transductie. Beide processen zijn belangrijk bij gentherapie.
