Ποια μέθοδος μετασχηματισμού φυτών χρησιμοποιείται για την εισαγωγή ενός γονιδίου στο γονιδίωμα χλωροπλάστη;
1. Κατασκευή ενός φορέα μετασχηματισμού: Δημιουργείται ένας φορέας που περιέχει το επιθυμητό γονίδιο, μαζί με αλληλουχίες που προάγουν την ενσωμάτωση στο γονιδίωμα των χλωροπλάστη. Αυτός ο φορέας περιλαμβάνει συνήθως ένα επιλέξιμο γονίδιο δείκτη για την ταυτοποίηση μετασχηματισμένων κυττάρων.
2. Παράδοση του φορέα σε χλωροπλάστες: Υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι για την παράδοση του φορέα σε χλωροπλάστες:
* ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΣ Μετασχηματισμός: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί ένα γονιδιακό όπλο για να πυροβολήσει μικροσκοπικά σωματίδια χρυσού ή βολφραμίου επικαλυμμένα με τον φορέα μετασχηματισμού σε φυτικά κύτταρα.
* Μετασχηματισμός με τη μεσολάβηση Agrobacterium: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί το βακτήριο * Agrobacterium tumefaciens * για να παραδώσει τον φορέα σε χλωροπλάστες. * Το Agrobacterium* φυσικά μολύνει τα φυτά και ενσωματώνει το δικό του DNA στο φυτικό γονιδίωμα. Σε αυτή τη μέθοδο, το * agrobacterium * έχει σχεδιαστεί για να φέρει το επιθυμητό γονίδιο στην περιοχή Τ-ϋΝΑ, η οποία στη συνέχεια μεταφέρεται στο φυτικό κύτταρο.
3. Επιλογή μετασχηματισμένων κυττάρων: Μετά τον μετασχηματισμό, τα κύτταρα επιλέγονται με βάση την παρουσία του επιλεγμένου γονιδίου δείκτη. Αυτό συνήθως περιλαμβάνει την ανάπτυξη των κυττάρων σε μέσα που περιέχουν ένα αντιβιοτικό ή ζιζανιοκτόνο που μόνο τα μετασχηματισμένα κύτταρα μπορούν να επιβιώσουν.
4. Αναγέννηση των φυτών: Τα μετασχηματισμένα κύτταρα στη συνέχεια αναπτύσσονται σε ολόκληρα φυτά.
5. επαλήθευση της ενσωμάτωσης των διαγονιδίων: Η ενσωμάτωση του επιθυμητού γονιδίου στο γονιδίωμα χλωροπλάστη επιβεβαιώνεται χρησιμοποιώντας μοριακές τεχνικές όπως PCR ή Southern κηλίδωση.
Πλεονεκτήματα του μετασχηματισμού χλωροπλάστη:
* Επίπεδα έκφρασης διαγονιδίων: Οι χλωροπλάστες έχουν πολλαπλά αντίγραφα του γονιδιώματος τους, οδηγώντας σε υψηλά επίπεδα έκφρασης διαγονιδίων.
* Σταθερότητα διαγονιδίου: Το διαγονίδιο είναι σταθερά ενσωματωμένο στο γονιδίωμα των χλωροπλάστη και συνήθως κληρονομείται στη μητέρα.
* Χωρίς διαφυγή διαφυγής: Το γονιδίωμα των χλωροπλάστη δεν μεταδίδεται μέσω της γύρης, μειώνοντας τον κίνδυνο διαφυγής του διαγονιδίου στο περιβάλλον.
Εφαρμογές μετασχηματισμού χλωροπλάστη:
* Παραγωγή φαρμακευτικών προϊόντων: Παραγωγή θεραπευτικών πρωτεϊνών, εμβολίων και άλλων φαρμακευτικών προϊόντων.
* Βελτιωμένα χαρακτηριστικά καλλιέργειας: Ενισχυμένη διατροφική αξία, ανοχή στο στρες και αντίσταση σε ζιζανιοκτόνα.
* βιοαποδότηση: Παραγωγή ενζύμων για βιοαποικοδόμηση ρύπων.
* Παραγωγή βιοκαυσίμων: Παραγωγή βιοκαυσίμων από βιομάζα.
Ο μετασχηματισμός χλωροπλάστη είναι ένα ισχυρό εργαλείο για την εισαγωγή γονιδίων σε φυτά και έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στη γεωργία και τη βιοτεχνολογία.
