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Einfluss der Überexpression eines einzelnen Gens auf die Antwort der Zelle


Welche Faktoren modifizieren die gesamte differenzielle Genexpression durch die Einführung eines Vektors für die Überexpression eines einzelnen Gens?

Wenn Sie ein Gen für ein Protein, das an der Signaltransduktion beteiligt ist (z. B. eine Kinase, ein Gerüst oder ein Rezeptor) durch Vektorzelltransfektion überexprimieren, dann übersteuern Sie die Zelle mit diesem Signalweg. Es ist nützlich, den Signalweg zu isolieren und zu untersuchen.

Gibt es eine Möglichkeit, die allgemeine Genexpression oder das zelldifferenzielle Expressionsmuster durch Gentransfektion zu verändern? Ich denke, dies würde funktionieren, wenn Sie ein Gen für die Überexpression in Proteinen liefern, die an der RNA-Prozessierung (z. B. Spleißen, ribosomale Proteine ​​usw.), der RNA-Transkription (z. B. TFs) oder der Proteintranslation beteiligt sind.


Welche Faktoren modifizieren die gesamte differenzielle Genexpression durch die Einführung eines Vektors für die Überexpression eines einzelnen Gens?

Dies ist eine sehr relevante Frage, und das Gebiet der experimentellen Biologie muss die experimentellen Strategien überdenken.

Eine der Erklärungen, die Sie gegeben haben, ist richtig – dass das überexprimierte Protein die zellulären Prozesse außer Kraft setzen könnte.

Ein weiteres Problem, zu dem diese Praxis führt, ist die falsche Schlussfolgerung. Uns interessiert vor allem, was ein Protein unter physiologischen Bedingungen in einer Zelle bewirkt. Wenn die Stöchiometrie geändert wird, werden definitiv falsche Ergebnisse angezeigt. Zum Beispiel im Fall eines Repressors/Aktivators mit mehreren Zielen: Bei seiner allgemeinen physiologischen Konzentration aktiviert er möglicherweise Gen-X aufgrund geringer Affinität nicht wirklich, aber in hohen Konzentrationen kann es einfach sein, und wir schlussfolgern, dass Gen-X ein Ziel von Repressor-1 durch ein OVEREXPRESSION-Experiment.

Ein synthetischer biologischer Ansatz ist sehr gut für die Untersuchung kleiner Signal-/Transkriptions- Module. Das gesamte Modul kann kloniert und in einer Zelle unter einem induzierbaren/konstitutiven Promotor exprimiert werden. Dies kann auch in einer heterologen Zelle implementiert werden. Ein mathematisches Modell hilft im Allgemeinen, bestimmte Vorhersagen zu treffen.

Andere Strategien, die anstelle der Überexpression verwendet werden können:

  1. Verwendung von Sensorkonstrukten, die eine funktionelle oder nicht-funktionelle Zielstelle beherbergen, anstatt das stromaufwärts gelegene Protein zu überexprimieren
  2. Downregulationsexperimente

Es gibt viele verschiedene Überexpressionsvektoren (normalerweise sind es Promotoren/regulatorische Elemente stromaufwärts des transfizierten Gens). Hier ist ein Beispiel für einen Überexpressionsvektor (Überexpressionsvektor pCAMBIA1300S), der zur Überexpression eines Transkriptionsfaktors namens NAC in Reis verwendet wurde, was zu großen phänotypischen Veränderungen (Trocken- und Salztoleranz) führte: http://www.ncgr.ac.cn/articles /2009ZhenXN_NAC.pdf