Pistola de genes
A pistola de genes o un sistema de partículas biolística, originalmente diseñado para planta transformación, es un dispositivo para inyectar las células con genética información. La carga útil es un elemental partículas de un metal pesado cubierto con plásmido DNA. Esta técnica se refiere a menudo simplemente como bioballistics o biolística.
Este dispositivo es capaz de transformar casi cualquier tipo de célula, incluyendo las plantas y no se limita a material genético del núcleo: también puede transformar los organelos, incluyendo plástidos.
Contenido
- 1 Diseño
- 2 Aplicación
- 2.1 Plantas
- 2.2 Los seres humanos y otros animales
- 3 Referencias
- 4 Lectura adicional
- 5 Enlaces externos
Diseño
La pistola de genes fue originalmente un Crosman pistola de aire comprimido modificado para fuego denso tungsteno partículas. Fue inventado por John C Sanford, Ed. Lobo y Allen Nelson en La Universidad de Cornell,[1][2][3] y Ted Klein de DuPont, entre 1983 y 1986. El objetivo original era cebollas (elegidas por su tamaño grande de la célula) y fue utilizado para entregar las partículas recubiertas con una gen marcador.[4] Transformación genética entonces fue probado cuando el tejido de la cebolla expresaron el gen.
Las armas de lo más temprano posible custom gen manufacturados (fabricadas por Allen Nelson) utilizan un calibre 22 pistola de clavos cartucho para propulsar una extrusión polietileno cilindro (bala) por un 22 cal. barril de Douglas. Una gotita del polvo de tungsteno y material genético fue colocada en la bala y tiro hacia abajo el cañón a un Lexan "parar" disco con un plato de petri más abajo. La bala soldado con autógena en el disco y la información genética arruinado en la muestra en el plato con un efecto Donut (devastación en el centro, un anillo de transformación buena y poco alrededor del borde). El arma fue conectado a una bomba de vacío y estaba vacío mientras la leña. El diseño temprano se puso en producción limitada por una Rumsey-Loomis (una tienda local de la máquina en Mecklenburg Rd en Ithaca, NY, USA). El diseño fue refinado más adelante quitando el "tanque de la oleada" y cambiar a no explosivos propulsores. DuPont ha añadido un plástico de la protuberancia hacia el exterior para mejorar visualmente la máquina para la producción masiva a la comunidad científica. BioRad contratado con Dupont para fabricar y distribuir el dispositivo. Las mejoras incluyen el uso de helio propulsor y un mecanismo de entrega multi-disk-colisión. Otros metales pesados tales como oro y plata también se utilizan. Oro puede ser favorecido porque tiene mejor uniformidad de tungsteno y tungsteno puede ser tóxico para las células, pero su uso puede ser limitado debido a la disponibilidad y costo.
Aplicación
Pistolas de genes hasta ahora se aplican principalmente para células vegetales. Sin embargo, hay mucho potencial uso en los seres humanos y otros animales también.
Plantas
El objetivo de una pistola génica es a menudo un callo de células vegetales indiferenciadas crecen en medio de gel en un plato de Petri. Después de que las partículas de oro han impactado el plato, el gel y el callo se trastornan en gran parte. Sin embargo, algunas células no fueron borrados en el impacto y con éxito han envuelto una ADN recubierto oro partícula, cuyo ADN finalmente migra a y se integra en una planta cromosoma de.
Las células de la placa de Petri todo pueden volver a recoger y seleccionadas para el éxito de la integración y expresión de ADN nuevo usando modernas técnicas bioquímicas, como un utilizando un gen seleccionable de tándem y Norte Blot.
Las células del callo pueden ser tratadas con una serie de hormonas vegetales, tales como auxinas y giberelinas, y cada uno puede dividir y diferenciar a las células del tejido organizado, especializado, de una planta entera. Se llama esta capacidad de re-generación total de totipotencia. La nueva planta que se origina de una célula con éxito tiro puede tener nuevas características (heredables).
El uso de la pistola de genes puede ser contrastado con el uso de Tumefaciens de la agrobacteria y su Plásmido ti para introducir información genética en las células vegetales. Ver transformación diferentes métodos de transformación en diferentes especies.
Los seres humanos y otros animales
Pistolas de genes también han sido utilizados para entregar Vacunas de ADN.
La entrega de plásmidos en neuronas de rata mediante el uso de una pistola de genes, específicamente las neuronas DRG, también se usa como precursor en el estudio de los efectos de las enfermedades neurodegenerativas tales como farmacológico Enfermedad de Alzheimer.
La pistola de genes se ha convertido en una herramienta común para etiquetado subconjuntos de células en tejidos cultivados. Además de ser capaz de transfectar células con plásmidos de ADN que codifica para las proteínas fluorescentes, la pistola de genes puede ser adaptada para ofrecer una gran variedad de colorantes vitales a las células.[5]
Bombardeo de arma del gene también se ha utilizado para transformar C. elegans, como una alternativa a Microinyección.[6]
Referencias
- ^ Segelken, Roger (14 de mayo de 1987). «Biólogo inventan arma para disparar a las células con el ADN» (PDF). Cornell Chronicle. p. 3. 5 de junio 2014.
- ^ Sanford, J.C.; Klein, T.M.; Lobo, E.D.; Allen, N. (1987). "Entrega de sustancias en las células y los tejidos mediante un proceso de bombardeo de partículas". Tecnología y la ciencia de partículas 5 (1): 27 – 37. doi:10.1080/02726358708904533.
- ^ Klein, T.M.; Lobo, E.D.; Wu, R.; Sanford, J.C. (mayo de 1987). "Microprojectiles de alta velocidad para la entrega de los ácidos nucleicos en células vivas". Naturaleza 327:: 70 – 73. doi:10.1038/327070a0.
- ^ Segelken, Roger. "El Gene de escopeta". Cornell University College de agricultura y Ciencias de la vida. Archivado de el original en 26 de abril de 2010. 5 de junio 2014.
- ^ Gan, Wen Biao; Grutzendler, Jaime; Wong, Wai tanga; Wong, Rachel O.L; Lichtman, Jeff W (2000). "Multicolor"DiOlistic"etiquetado del sistema nervioso utilizando tinte lipofílico combinaciones". Neurona 27 (2): 219-25. doi:10.1016/S0896-6273 (00) 00031-3. PMID10985343.
- ^ Praitis, Vida (2006). "C. elegans" 351. págs. 93-108. doi:10.1385/1-59745-151-7:93. ISBN1-59745-151-7.
|Chapter =() ignoradoAyuda)
Lectura adicional
- O ' Brien, J; Holt, m.; Whiteside, G; Lummis, SC; Hastings, MH (2001). "Modificaciones a la mano Gene Gun: mejoras para la transfección biolística in vitro de tejido neuronal organotypic". Diario de métodos de la neurociencia 112 (1): 57 – 64. doi:10.1016/S0165-0270 (01) 00457-5. PMID11640958.
Enlaces externos
- John O'Brien presenta... Barriles del arma del gene para obtener más información acerca de biolística
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||