Το γονίδιο αντοχής στην καναμυκίνη (nptII ή nptIII) είναι μια σειρά DNA που επιτρέπει σε έναν οργανισμό να παράγει μια πρωτεΐνη, προσδίδοντας αντίσταση στο κοινό αντιβιοτικό καναμυκίνη. Αυτό το γονίδιο χρησιμοποιείται συχνά ως εκλεκτικός δείκτης για εξωγενή πλασμίδια – πλασμίδια που δεν απαντώνται φυσικά – σε οργανισμούς όπως βακτήρια ή ζύμες. Αυτός ο παράγοντας επιλογής χρησιμοποιείται επίσης σε φυτά. Οι επιστήμονες που μελετούν γενετικά ή πρωτεϊνομικά μπορούν να επιλέξουν για βακτηριακές αποικίες που περιλαμβάνουν ένα εισαγόμενο γονίδιο ενδιαφέροντος με βάση την εφαρμογή καναμυκίνης. Η καναμυκίνη θα σκοτώσει κάθε κυτταρική αποικία που δεν περιλαμβάνει κύτταρα που μεταγράφουν και μεταφράζουν το σχετικό γονίδιο αντίστασης.
Το γονίδιο αντοχής στην καναμυκίνη έχει φυσική προέλευση και βρίσκεται στο Streptomyces kanamyceticus, ένα βακτήριο που είναι σε θέση να παράγει ένα ένζυμο που διασπά το αντιβιοτικό της καναμυκίνης προτού το αντιβιοτικό μπορεί να καταστρέψει τα βακτήρια. Κάθε κύτταρο που μπορεί να διαβάσει αυτό το γονίδιο και να μεταγράψει το προκύπτον ένζυμο θα έχει αντίσταση στην καναμυκίνη. Αυτό το γονίδιο απομονώθηκε από το ανθεκτικό βακτηριακό στέλεχος και αντιγράφηκε σε άλλα πλασμίδια. Μέσω της χρήσης ενζύμων, οι επιστήμονες μπορούν να σχεδιάσουν πλασμίδια που ενσωματώνουν αντοχές σε παράγοντες επιλογής όπως η καναμυκίνη.
Υπάρχουν πολλά μονοπάτια μέσω των οποίων εφαρμόζεται η αντίσταση στις αμινογλυκοσίδες, όπως η καναμυκίνη. Η γενετική αντίσταση στην καναμυκίνη μπορεί να είναι αποτέλεσμα μειωμένης κυτταρικής διαπερατότητας ή κυτταρικής αδρανοποίησης του ενζύμου καναμυκίνης. Είναι επίσης δυνατό για ένα κύτταρο να παρουσιάζει αντίσταση στην καναμυκίνη από χρωμοσωμική αλλαγή που οδηγεί σε αλλοίωση των ριβοσωμάτων αυτού του κυττάρου. Αυτή η τελευταία αντίσταση, ωστόσο, δεν είναι τόσο χρήσιμη για τους γενετιστές όσο τα άλλα μονοπάτια, επειδή βασίζεται σε χρωμοσωμικό DNA και όχι σχεδιασμένα πλασμίδια. Με άλλα λόγια, αυτή η αντίσταση είναι φυσική και δεν μπορεί να εισαχθεί.
Το γονίδιο αντοχής στην καναμυκίνη έχει κάποια διασταύρωση αντοχής σε άλλα αντιβιοτικά και παράγοντες επιλογής όπως η γενταμυκίνη και η νεομυκίνη. Αυτό το χαρακτηριστικό καθιστά το γονίδιο αντοχής στην καναμυκίνη λιγότερο χρήσιμο επειδή οι παράγοντες ευρείας επιλογής εμποδίζουν την ειδική επιλογή βακτηριακών στελεχών. Με άλλα λόγια, εάν ένας επιστήμονας ήθελε να μελετήσει την αλληλεπίδραση δύο πλασμιδίων, εισάγοντάς τα και τα δύο σε έναν μονοκύτταρο οργανισμό όπως η μαγιά, ο επιστήμονας δεν θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει την αντίσταση στη νεομυκίνη ή τη γενταμυκίνη ως δείκτη επιλογής εάν βασίζεται ήδη η αντοχή στην καναμυκίνη επάνω σε.
Η αντοχή στην καναμυκίνη χρησιμοποιείται συνήθως σε εργαστήρια και έχει γίνει ένας κοινός παράγοντας επιλογής για χρήση σε γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς. Ως ένα από τα πιο κοινά αντιβιοτικά, η καναμυκίνη θεωρείται ότι υπάρχει σε αφθονία. Κατά συνέπεια, υπάρχουν λίγοι περιορισμοί στη χρήση της καναμυκίνης σε διαγονιδιακά φυτά και γενετικές τροποποιήσεις φυτών για βιομηχανική αγροτική παραγωγή μεγάλης κλίμακας.