Kluczowa różnica między elektroporacją a mikrowstrzykiwaniem polega na tym, że elektroporacja jest techniką wykorzystującą impuls elektryczny o wysokim napięciu do dostarczania DNA do komórek gospodarza, podczas gdy mikroiniekcja to technika wykorzystująca szklaną igłę lub mikropipetę o cienkiej końcówce do dostarczania DNA do komórki gospodarza.
Transformacja to proces, w którym obcy DNA jest przenoszony do komórek gospodarza. Poprzez transformację można zmienić strukturę genetyczną organizmu. Istnieją różne metody transformacji chemicznej, biologicznej i fizycznej. Niektóre są metodami bezpośrednimi, a inne pośrednimi. Elektroporacja i mikroiniekcja to dwie fizyczne metody, które są metodami bezpośredniej transformacji. Elektroporacja wykorzystuje pole elektryczne do indukowania mikroskopijnych porów w biologicznych błonach komórkowych w celu włączenia DNA do komórek gospodarza. Z drugiej strony mikroiniekcja dostarcza DNA bezpośrednio za pomocą mikropipety lub szklanej igły z drobną końcówką.
Co to jest elektroporacja?
Elektroporacja to technika transformacji, która dostarcza DNA do komórek roślinnych i protoplastów. Ta technika wykorzystuje impuls elektryczny o wysokim napięciu. Materiały roślinne inkubuje się w roztworze buforowym zawierającym DNA. Następnie roztwór poddawany jest działaniu impulsu elektrycznego o wysokim napięciu. Pory indukowane wysokim napięciem są tworzone w błonach komórek roślinnych, a przez te pory DNA migruje do wnętrza komórek i integruje się z genomowym DNA roślin. Skuteczność tej metody zależy od materiału roślinnego i warunków obróbki.
Rysunek 01: Elektroporacja
Kiedy transformacja odbywa się za pomocą elektroporacji, tylko 40 do 50% komórek otrzymuje DNA. Co więcej, tylko 50% stransformowanych komórek może przeżyć tą metodą. Jednak ta metoda jest łatwa do wykonania i nie zmienia struktury biologicznej ani funkcji komórek. Co więcej, może być używany do szerokiej gamy komórek.
Co to jest mikrowstrzyknięcie?
Mikroiniekcja to technika transformacji, która jest szczególnie przydatna podczas wprowadzania DNA do dużych komórek. W metodzie tej wykorzystuje się szklaną igłę z cienką końcówką lub mikropipetę do dostarczania DNA do protoplastów roślinnych lub komórek zwierzęcych (oocytów, jaj i zarodków). W rzeczywistości ta metoda jest bardziej odpowiednia do wytwarzania zwierząt transgenicznych, takich jak myszy. W tej metodzie DNA jest wbudowywane bezpośrednio do jądra lub cytoplazmy.
Podobnie do elektroporacji, mikroiniekcja jest techniką bezpośredniej transformacji. Mikroiniekcja wykonywana jest w specjalistycznym zestawie mikroskopowym. Komputerowa kontrola trzymania pipety, igły, stolika mikroskopowego i technologii wideo zwiększyła skuteczność tej techniki. Podczas wstrzykiwania DNA można użyć barwnika do łatwej identyfikacji transformowanych komórek. Dlatego nie ma potrzeby stosowania oddzielnej metody identyfikacji transformowanych komórek. Co najważniejsze, procedura mikroiniekcji nie wymaga genu markerowego.
Rysunek 02: Mikrowstrzyknięcie
Ponadto metoda ta jest bardzo skuteczna i powtarzalna. Jednak ta metoda jest kosztowna, czasochłonna i wymaga wykwalifikowanego personelu. Ponadto za pomocą tej metody można leczyć tylko niewielką liczbę komórek.
Jakie są podobieństwa między elektroporacją a mikroiniekcjami?
- Zarówno elektroporacja, jak i mikroiniekcja to dwa rodzaje technik transformacji.
- Te metody dostarczają DNA do komórek roślinnych i protoplastów.
- Są to metody bezpośrednie.
- Ponadto są to metody fizyczne lub mechaniczne.
- Obie metody są pomocne przy produkcji roślin i zwierząt transgenicznych.
Jaka jest różnica między elektroporacją a mikroiniekcją?
Technika elektroporacji wykorzystuje pole elektryczne do wprowadzenia DNA, podczas gdy techniką mikroiniekcji jest mikropipeta lub szklana igła z cienką końcówką do wprowadzenia DNA. Jest to więc kluczowa różnica między elektroporacją a mikrowstrzyknięciem. Co więcej, elektroporację stosuje się głównie do komórek roślinnych i protoplastów, podczas gdy mikroiniekcję stosuje się głównie do komórek zwierzęcych. Poza tym elektroporacja nie jest tak czasochłonna jak mikroiniekcja.
Poniższa infografika podsumowuje różnice między elektroporacją a mikroiniekcjami w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – elektroporacja a mikroiniekcja
Elektroporacja i mikroiniekcja to dwie fizyczne metody przenoszenia genów. Elektroporacja wykorzystuje pole elektryczne o wysokim napięciu, podczas gdy mikrowstrzykiwanie wykorzystuje szklaną igłę lub mikropipetę. Jest to więc kluczowa różnica między elektroporacją a mikrowstrzyknięciem. Jednak obie metody bezpośrednio wprowadzają egzogenny DNA do komórek gospodarza.
