Le gène de résistance à la kanamycine (nptII ou nptIII) est une chaîne d’ADN qui permet à un organisme de produire une protéine, conférant une résistance à l’antibiotique commun kanamycine. Ce gène est souvent utilisé comme marqueur sélectif pour les plasmides exogènes – des plasmides qui ne sont pas naturels – dans des organismes tels que les bactéries ou les levures. Cet agent de sélection est également utilisé dans les plantes. Les scientifiques qui étudient la génétique ou la protéomique peuvent sélectionner des colonies bactériennes qui incluent un gène d’intérêt inséré basé sur l’application de kanamycine. La kanamycine tuera toutes les colonies cellulaires qui ne contiennent pas de cellules transcrivant et traduisant le gène de résistance associé.
Le gène de résistance à la kanamycine a des origines naturelles et se trouve dans Streptomyces kanamyceticus, une bactérie capable de produire une enzyme qui décompose l’antibiotique kanamycine avant que l’antibiotique ne puisse détruire la bactérie. Toute cellule capable de lire ce gène et de transcrire l’enzyme résultante aura une résistance à la kanamycine. Ce gène a été isolé de la souche bactérienne résistante et copié dans d’autres plasmides. Grâce à l’utilisation d’enzymes, les scientifiques peuvent concevoir des plasmides qui incorporent des résistances contre des agents de sélection tels que la kanamycine.
Il existe de nombreuses voies par lesquelles la résistance aux aminosides, comme la kanamycine, prend effet. La résistance génétique à la kanamycine peut être le résultat d’une diminution de la perméabilité cellulaire ou d’une inactivation cellulaire de l’enzyme kanamycine. Il est également possible qu’une cellule présente une résistance à la kanamycine par un changement chromosomique conduisant à une altération des ribosomes de cette cellule. Cette dernière résistance, cependant, n’est pas aussi utile pour les généticiens que les autres voies, car elle repose sur l’ADN chromosomique et non sur des plasmides conçus. En d’autres termes, cette résistance est naturelle et ne peut pas être insérée.
Le gène de résistance à la kanamycine présente un certain croisement de résistance à d’autres antibiotiques et agents de sélection tels que la gentamycine et la néomycine. Ce trait rend le gène de résistance à la kanamycine moins utile car les agents de sélection large empêchent la sélection spécifique des souches bactériennes. En d’autres termes, si un scientifique voulait étudier l’interaction de deux plasmides, en les insérant tous les deux dans un organisme unicellulaire tel que la levure, le scientifique ne pourrait pas utiliser la résistance à la néomycine ou à la gentamycine comme marqueur de sélection si la résistance à la kanamycine est déjà invoquée. sur.
La résistance à la kanamycine est généralement utilisée dans les laboratoires et elle est devenue un agent de sélection courant pour une utilisation dans les organismes génétiquement modifiés. En tant que l’un des antibiotiques les plus courants, la kanamycine est supposée exister en abondance. Par conséquent, il existe peu de restrictions sur l’utilisation de la kanamycine dans les plantes transgéniques et les modifications génétiques des plantes pour la production agricole industrielle à grande échelle.