Кіріспе

Нуклеин қышқылы тізбегінің организмнің ДНК-сына сәтті енгізілгенін тексеруге арналған ген. Биологияда маркерлік геннің бірнеше мағынасы болуы мүмкін. Ядролық биология және молекулалық биологияда маркерлік ген – нуклеин қышқылы тізбегінің организмнің ДНК-сына сәтті енгізілгенін анықтау үшін қолданылатын ген. Атап айтқанда, осы маркерлік гендердің екі түрі бар: іріктеуге арналған маркер және тексеруге арналған маркер. Метагеномика және филогенетикада маркерлік ген – таксономиялық топтарды ажыратуға пайдаланылатын ортологты гендер тобы.

Таңдауға болатын маркер

Таңдалатын маркер организмді әдетте өлтіретін немесе өсуіне кедергі келтіретін селективті агенттен қорғайды. Трансформациялық реакция кезінде, трансформация тиімділігіне байланысты, бірнеше миллионнан миллиардқа дейінгі жасушалардың тек біреуі ғана ДНК сіңіреді. Ғалымдар әрбір жасушаны жеке-жеке тексерудің орнына, бөтен ДНК-ны қамтымайтын барлық жасушаларды өлтіретін селективті агентті пайдаланады, нәтижесінде тек қана қажетті жасушалар қалдырылады. Антибиотиктер – ең көп қолданылатын селективті агенттер. Бактерияларда антибиотиктер дерлік тек осы мақсатта қолданылады. Өсімдіктерде хлоропластты өлтіретін антибиотиктер де жиі пайдаланылады, алайда тұздарға төзімділік және өсуді тежейтін гормондарға қатысты қолдану артып келеді. Сүтқоректілерде митохондрияны өлтіретін антибиотиктерге төзімділік таңдаулы маркер ретінде қолданылады.

Скринерлеуге болатын маркер

Скринингтік маркер генді қамтитын жасушаларды ерекшелендіреді. Көбінесе қолданылатын үш түрлі скрининг бар:

Жасыл флуоресцентті ақуыз жасушаларды ультракөк сәуле астында жасыл түспен жарқыратады. Жеке жасушаларды көру үшін арнайы микроскоп қажет. Сары және қызыл түрлері де бар, сондықтан ғалымдар бірнеше генді бір уақытта зерттей алады. Бұл әдіс көбінесе гендік экспрессияны өлшеу үшін қолданылады. GUS әдісі (β-глюкуронидаза қолданылады) – күрделі жабдықтарды пайдаланбастан, бір жасушаны көк түспен бояу арқылы анықтаудың тиімді тәсілі. Алайда, бұл процесте жасушалар өлтіріледі. Бұл әсіресе өсімдік ғылымында кең таралған. Көк-ақ скрининг бактериялар мен эукариоттық жасушаларда қолданылады. Бактериялық lacZ гені бета-галактозидаза ферментін кодтайды. Белгілі бір галактозидтер (мысалы, X-gal) бар ортада ферментті экспрессиялайтын жасушалар X-gal-ды көк түске айналдырады, оны қалың көзбен көруге болады. Сондықтан стратегия – ДНК енгілімін lacZ геніне енгізіп, дұрыс енгізілгенін көрсету үшін ақ түсті колонияларды іріктеу. Ал көк түсті колониялар X-gal-ды көк түсті шөкпеге айналдырады, себебі ДНК енгілімі плазмиданың ішінде дұрыс орналаспаған немесе мүлдем енгізілмеген.