O gene de resistência à canamicina (nptII ou nptIII) é uma cadeia de DNA que permite que um organismo produza uma proteína, conferindo resistência ao antibiótico comum canamicina. Esse gene é frequentemente usado como um marcador seletivo para plasmídeos exógenos – plasmídeos que não ocorrem naturalmente – em organismos como bactérias ou leveduras. Esse agente de seleção também é usado em plantas. Os cientistas que estudam genética ou proteômica podem selecionar colônias bacterianas que incluem um gene de interesse inserido com base na aplicação de canamicina. A canamicina mata todas as colônias celulares que não incluem células que transcrevem e traduzem o gene de resistência associado.
O gene de resistência à canamicina tem origens naturais e é encontrado no Streptomyces kanamyceticus, uma bactéria capaz de produzir uma enzima que quebra o antibiótico da canamicina antes que o antibiótico possa destruir a bactéria. Qualquer célula que possa ler esse gene e transcrever a enzima resultante terá resistência à canamicina. Este gene foi isolado da cepa bacteriana resistente e copiado para outros plasmídeos. Através do uso de enzimas, os cientistas podem projetar plasmídeos que incorporam resistências contra agentes de seleção como a canamicina.
Existem muitas vias pelas quais a resistência aos aminoglicosídeos, como a canamicina, entra em vigor. A resistência genética à canamicina pode resultar da diminuição da permeabilidade celular ou da inativação celular da enzima canamicina. Também é possível que uma célula apresente resistência à canamicina por uma alteração cromossômica que leva a uma alteração dos ribossomos dessa célula. Essa última resistência, no entanto, não é tão útil para geneticistas quanto as outras vias, porque se baseia no DNA cromossômico e nos plasmídeos não projetados. Em outras palavras, essa resistência é natural e não pode ser inserida.
O gene de resistência à canamicina possui algum cruzamento de resistência a outros antibióticos e agentes de seleção, como gentamicina e neomicina. Essa característica torna o gene de resistência à canamicina menos útil porque agentes de seleção amplos impedem a seleção específica de cepas bacterianas. Em outras palavras, se um cientista quisesse estudar a interação de dois plasmídeos, inserindo-os em um organismo unicelular como a levedura, o cientista não poderia usar a resistência à neomicina ou gentamicina como marcador de seleção se a resistência à canamicina já estiver sendo invocada. em cima de.
A resistência à canamicina geralmente é usada em laboratórios e tornou-se um agente de seleção comum para uso em organismos geneticamente modificados. Como um dos antibióticos mais comuns, presume-se que a canamicina exista em abundância. Consequentemente, existem poucas restrições ao uso de canamicina em transgênicos vegetais e modificações genéticas de plantas para produção agrícola industrial em larga escala.