Selektionsmarker

Als Selektionsmarker (englisch selectable marker) wird in der Gentechnik ein Gen bezeichnet, das als Marker zusammen mit dem „gene of interest“, also dem eigentlich gewünschten Gen, in den veränderten Organismus eingebracht wird, um Individuen mit erfolgreicher Genveränderung erkennen zu können. Häufig verwendete Selektionsmarker sind Antibiotikaresistenzen, Auxotrophien oder Herbizidresistenzen. Erfolgreich genveränderte Organismen können dann auch auf einem die entsprechende Substanz enthaltenden Selektionsmedium überleben. Im Gegensatz zu scorable Markern, die einen direkt beobachtbaren Phänotyp erzeugen, erlauben Selektionsmarker die erfolgreich genveränderten Organismen direkt zu selektieren. Scorable Marker werden vor allem zur Selektion einzelliger Organismen oder Pflanzen verwendet. Teilweise erzeugen Selektionsmarker eine Belastung für den Stoffwechsel des transgenen Organismus und können potentiell durch horizontalen Gentransfer auf andere Organismen übertragen werden, weshalb Methoden zur Entfernung des Selektionsmarkers nach der Selektion entwickelt wurden, z. B. mit TALENs oder Zinkfingernukleasen.[1] Eine positive Selektion erfolgt beispielsweise durch Verwendung einer Antibiotikum- oder Herbizidresistenz (transgene Organismen können wachsen), eine negative Selektion durch Verwendung von toxischen Genen (nichttransgene Organismen können wachsen). Auxotrophien können sowohl zur negativen als auch zur positiven Selektion verwendet werden.

Beispiele

beta-Lactamase (bla) und das Antibiotikum Ampicillin
neo (z. B. die Aminoglycosid-3‘-Phosphotransferase APH 3‘ II) und das Antibiotikum Geneticin (G418)
kanR und das Antibiotikum Kanamycin
Mutiertes FabI-Gen (mFabI) aus E. coli und das Biozid Triclosan[2]
URA3, eine Orotidin-5'-phosphat-Decarboxylase, die auxotroph kompensieren kann[3]
Thymidinkinase und Ganciclovir

Literatur

John F. Jackson, Hans F. Linskens, Ross B. Inman: Testing for genetic manipulation in plants. Springer, 2002, ISBN 3-540-43153-5.
S. Anami, E. Njuguna, G. Coussens, S. Aesaert, M. Van Lijsebettens: Higher plant transformation: principles and molecular tools. In: The International journal of developmental biology. Band 57, Nummer 6–8, 2013, ISSN 1696-3547, S. 483–494, doi:10.1387/ijdb.130232mv, PMID 24166431.

Weblinks

Elimination of Selectable Marker Genes from Transgenic Crops

Einzelnachweise

Y. Y. Yau, C. N. Stewart: Less is more: strategies to remove marker genes from transgenic plants. In: BMC biotechnology. Band 13, 2013, ISSN 1472-6750, S. 36, doi:10.1186/1472-6750-13-36, PMID 23617583, PMC 3689633 (freier Volltext).
C. W. Jang, T. Magnuson: A novel selection marker for efficient DNA cloning and recombineering in E. coli. In: PloS one. Band 8, Nummer 2, 2013, ISSN 1932-6203, S. e57075, doi:10.1371/journal.pone.0057075, PMID 23437314, PMC 3577784 (freier Volltext).
J. D. Boeke, F. LaCroute, G. R. Fink: A positive selection for mutants lacking orotidine-5'-phosphate decarboxylase activity in yeast: 5-fluoro-orotic acid resistance. In: Molecular & general genetics : MGG. Band 197, Nummer 2, 1984, ISSN 0026-8925, S. 345–346, PMID 6394957.

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[1] Y. Y. Yau, C. N. Stewart: Less is more: strategies to remove marker genes from transgenic plants. In: BMC biotechnology. Band 13, 2013, ISSN 1472-6750, S. 36, doi:10.1186/1472-6750-13-36, PMID 23617583, PMC 3689633 (freier Volltext).

[2] C. W. Jang, T. Magnuson: A novel selection marker for efficient DNA cloning and recombineering in E. coli. In: PloS one. Band 8, Nummer 2, 2013, ISSN 1932-6203, S. e57075, doi:10.1371/journal.pone.0057075, PMID 23437314, PMC 3577784 (freier Volltext).

[3] J. D. Boeke, F. LaCroute, G. R. Fink: A positive selection for mutants lacking orotidine-5'-phosphate decarboxylase activity in yeast: 5-fluoro-orotic acid resistance. In: Molecular & general genetics : MGG. Band 197, Nummer 2, 1984, ISSN 0026-8925, S. 345–346, PMID 6394957.