Agrobacterium-gemedieerde genoverdracht:een natuurlijke genetische ingenieur

Agrobacterium-gemedieerde genoverdracht (ook bekend als Agrobacterium-gemedieerde transformatie ) is een krachtig hulpmiddel in genetische manipulatie, die een natuurlijk voorkomend proces van genoverdracht van een bacterie naar een plant benutten.

Hier is een uitsplitsing van het proces:

1. Het Agrobacterium:

* agrobacterium tumefaciens is een bodembacterie die planten infecteert, waardoor de ziekte van de kroonluchter wordt veroorzaakt.

* De bacterie herbergt een ti -plasmide , een cirkelvormig DNA -molecuul dat genen draagt ​​die verantwoordelijk zijn voor tumorvorming en de overdracht van genetisch materiaal in de plant.

2. Het proces:

1. infectie: Wanneer Agrobacterium een ​​gewonde plant tegenkomt, geeft het virulentie -eiwitten vrij die de overdracht van een specifiek segment van het Ti-plasmide veroorzaakt, de t-dna genoemd in de plantencel.

2. T-DNA-integratie: Het T-DNA integreert in het genoom van de plant en wordt een permanent onderdeel van het DNA van de plant.

3. Genexpressie: Het T-DNA draagt ​​genen die eiwitten tot expressie kunnen brengen, waardoor de bacterie de plantencel kan manipuleren voor zijn eigen voordeel (bijvoorbeeld door hormonen te produceren die tumorvorming veroorzaken).

3. Genetische manipulatie met Agrobacterium:

* Wetenschappers hebben dit natuurlijke proces gebruikt om gewenste genen te introduceren in planten.

* Ze wijzigen het ti -plasmide door:

* het verwijderen van de tumor-inducerende genen: Dit voorkomt dat de bacterie ziekte veroorzaakt.

* het gewenste gen invoegen: Het belang van interesse wordt gekloneerd in het T-DNA-gebied, ter vervanging van de tumor-inducerende genen.

* Transformatie: Het gemodificeerde agrobacterium dat het gewenste gen draagt, wordt vervolgens gebruikt om plantencellen te infecteren, waardoor het gen kan worden overgedragen en geïntegreerd in het genoom van de plant.

4. Voordelen van Agrobacterium-gemedieerde genoverdracht:

* Hoog efficiëntie: Het proces is zeer efficiënt, wat leidt tot succesvolle genoverdracht in een aanzienlijk deel van de beoogde plantencellen.

* stabiele integratie: Het overgedragen gen integreert in het genoom van de plant en zorgt voor de overerving ervan door toekomstige generaties.

* veelzijdig: Deze techniek kan worden gebruikt om een ​​breed scala aan genen in verschillende plantensoorten te introduceren.

5. Toepassingen:

* Verbetering van gewassen: Introductie van genen voor ziektebestendigheid, insectentolerantie, verhoogde opbrengst en voedingsverbetering.

* Biopharming: Productie van waardevolle eiwitten in planten voor medicinale doeleinden.

* Basisonderzoek: Het bestuderen van genfunctie en plantenontwikkeling.

6. Beperkingen:

* Specifieke specificiteit: Niet alle plantensoorten zijn even gevoelig voor Agrobacterium -infectie.

* Off-target integratie: In sommige gevallen kan het T-DNA integreren in onbedoelde locaties in het plantengenoom, wat mogelijk andere genen beïnvloedt.

Over het algemeen is Agrobacterium-gemedieerde genoverdracht een krachtig hulpmiddel dat een revolutie teweeggebracht heeft in de biotechnologie van planten. Door een natuurlijk proces te benutten, stelt het wetenschappers in staat om fabrieken voor verschillende doeleinden te wijzigen, de weg vrij te slaan voor duurzame landbouw en verbeterde menselijke gezondheid.