Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Welke technieken gebruiken wetenschappers om mutante planten te produceren?

Wetenschappers gebruiken verschillende technieken om mutante planten te produceren, elk met zijn eigen voor- en nadelen. Hier is een uitsplitsing van enkele veel voorkomende methoden:

1. Chemische mutagenese:

* hoe het werkt: Chemicaliën zoals ethylmethanenulfonaat (EMS) worden gebruikt om de DNA -sequentie in plantencellen te veranderen, waardoor mutaties worden geïntroduceerd.

* Voordelen: Relatief eenvoudig en kosteneffectief.

* Nadelen: Kan een breed scala aan willekeurige mutaties introduceren, waardoor het moeilijk is om het specifieke gen te bepalen dat verantwoordelijk is voor de gewenste eigenschap.

2. Stralingsmutagenese:

* hoe het werkt: Het blootstellen van plantenzaden of zaailingen aan ioniserende straling, zoals gammastralen of röntgenfoto's, kan DNA beschadigen en mutaties induceren.

* Voordelen: Effectief bij het introduceren van mutaties, met name grote deleties.

* Nadelen: Net als bij chemische mutagenese is het willekeurig en moeilijk om zich te richten op specifieke genen.

3. Transposon -mutagenese:

* hoe het werkt: Transposons zijn "springgenen" die door het genoom kunnen bewegen, de genfunctie kunnen verstoren en mutaties kunnen creëren. Wetenschappers kunnen transposons in planten introduceren, vaak met behulp van een bacterievector.

* Voordelen: Kan worden gericht op specifieke gebieden van het genoom.

* Nadelen: Het proces is complexer dan chemische of stralingsmutagenese.

4. Gene bewerking:

* hoe het werkt: Technieken zoals CRISPR-CAS9 stellen wetenschappers in staat om de DNA-sequentie van de plant nauwkeurig te bewerken. Dit zorgt voor gerichte en gecontroleerde mutaties, waardoor het mogelijk is om specifieke genen te wijzigen.

* Voordelen: Zeer nauwkeurig en maakt de beoogde introductie van specifieke mutaties mogelijk.

* Nadelen: Meer technisch veeleisend en potentieel duurder dan andere methoden.

5. TOTING (gericht op geïnduceerde lokale laesies in genomen):

* hoe het werkt: Een combinatie van mutagenese (vaak EMS) en DNA-sequencing met hoge doorvoer. Het maakt de identificatie mogelijk van specifieke mutaties binnen een grote populatie gemutagente planten.

* Voordelen: Maakt de identificatie van mutaties mogelijk in specifieke interessante genen.

* Nadelen: Vereist gespecialiseerde apparatuur en expertise in bio -informatica.

Belangrijke overwegingen:

* Ethische overwegingen: Het gebruik van genetisch gemodificeerde organismen (GGO's) roept ethische zorgen op, vooral met betrekking tot mogelijke milieueffecten en voedselveiligheid.

* Regulerende frameworks: De productie en vrijgave van mutante planten zijn onderworpen aan voorschriften die variëren van land tot land.

Over het algemeen hangt de keuze van de techniek af van factoren zoals de gewenste mutatie, de beschikbaarheid van middelen en de specifieke onderzoeksdoelstellingen.