Gena de rezistență la kanamicină (nptII sau nptIII) este un șir de ADN care permite unui organism să producă o proteină, conferind rezistență la kanamicina antibiotic comun. Această genă este adesea folosită ca marker selectiv pentru plasmidele exogene – plasmide care nu apar în mod natural – în organisme precum bacteriile sau drojdia. Acest agent de selecție este utilizat și în plante. Oamenii de știință care studiază genetica sau proteomica pot selecta colonii bacteriene care includ o genă de interes inserată pe baza aplicării kanamicinei. Kanamicina va ucide fiecare colonie celulară care nu include celule care transcriu și traduc gena de rezistență asociată.
Gena de rezistență la kanamicină are origini naturale și se găsește în Streptomyces kanamyceticus, o bacterie care este capabilă să producă o enzimă care descompune antibioticul kanamicină înainte ca antibioticul să poată distruge bacteria. Orice celulă care poate citi această genă și transcrie enzima rezultată va avea o rezistență la kanamicină. Această genă a fost izolată din tulpina bacteriană rezistentă și copiată în alte plasmide. Prin utilizarea enzimelor, oamenii de știință pot proiecta plasmide care încorporează rezistențe împotriva agenților de selecție precum kanamicina.
Există multe căi prin care rezistența la aminoglicozide, cum ar fi kanamicina, are efect. Rezistența genetică la kanamicină poate fi rezultatul scăderii permeabilității celulare sau al inactivării celulare a enzimei kanamicinei. De asemenea, este posibil ca o celulă să prezinte rezistență la kanamicină printr-o modificare cromozomială care duce la o alterare a ribozomilor acelei celule. Această ultimă rezistență, totuși, nu este la fel de utilă pentru geneticieni precum celelalte căi, deoarece se bazează pe ADN-ul cromozomial și nu pe plasmide proiectate. Cu alte cuvinte, această rezistență este una naturală și nu poate fi introdusă.
Gena de rezistență la kanamicină are o oarecare încrucișare a rezistenței la alte antibiotice și agenți de selecție, cum ar fi gentamicina și neomicina. Această trăsătură face ca gena de rezistență la kanamicină să fie mai puțin utilă, deoarece agenții de selecție largă previn selecția specifică a tulpinilor bacteriene. Cu alte cuvinte, dacă un om de știință ar dori să studieze interacțiunea a două plasmide, inserându-le pe ambele într-un organism unicelular, cum ar fi drojdia, omul de știință nu ar putea folosi rezistența la neomicină sau gentamicină ca marker de selecție dacă rezistența la kanamicină este deja bazată. peste.
Rezistența la Kanamicină este utilizată în mod obișnuit în laboratoare și a devenit un agent de selecție comun pentru utilizarea în organismele modificate genetic. Fiind unul dintre cele mai comune antibiotice, se presupune că kanamicina există din abundență. În consecință, există puține restricții privind utilizarea kanamicinei în transgenice de plante și modificări genetice ale plantelor pentru producția agricolă industrială la scară largă.