Hvad er Agrobacterium -medieret genoverførsel?

Agrobacterium-medieret genoverførsel:En naturlig genetisk ingeniør

Agrobacterium-medieret genoverførsel (også kendt som Agrobacterium-medieret transformation ) er et kraftfuldt værktøj inden for genetisk teknik, der udnytter en naturligt forekommende proces med genoverførsel fra en bakterie til en plante.

Her er en sammenbrud af processen:

1. Agrobacterium:

* Agrobacterium tumefaciens er en jordbakterie, der inficerer planter, der forårsager kronegaldesygdom.

* Bakterien har A ti plasmid , et cirkulært DNA -molekyle, der bærer gener, der er ansvarlige for tumordannelse og overførsel af genetisk materiale til planten.

2. Processen:

1. Infektion: Når Agrobacterium møder en såret plante, frigiver den virulensproteiner der udløser overførslen af ​​et specifikt segment af Ti-plasmidet kaldet T-DNA ind i plantecellen.

2. T-DNA-integration: T-DNA integreres i plantens genom og bliver en permanent del af plantens DNA.

3. genekspression: T-DNA'en bærer gener, der kan udtrykke proteiner, hvilket giver bakterien mulighed for at manipulere plantecellen til sin egen fordel (f.eks. Ved at producere hormoner, der forårsager tumordannelse).

3. Genetisk teknik med Agrobacterium:

* Forskere har udnyttet denne naturlige proces til at introducere ønskede gener ind i planter.

* De ændrer Ti -plasmidet af:

* Fjernelse af de tumorinducerende gener: Dette forhindrer bakterien i at forårsage sygdom.

* Indsættelse af det ønskede gen: Genet af interesse klones i T-DNA-regionen og erstatter de tumorinducerende gener.

* Transformation: Det modificerede Agrobacterium, der bærer det ønskede gen, bruges derefter til at inficere planteceller, hvilket gør det muligt for genet at overføres og integreres i plantens genom.

4. Fordelene ved Agrobacterium-medieret genoverførsel:

* Høj effektivitet: Processen er yderst effektiv, hvilket fører til vellykket genoverførsel i en betydelig del af de målrettede planteceller.

* stabil integration: Det overførte gen integreres i plantens genom og sikrer dets arv fra fremtidige generationer.

* alsidig: Denne teknik kan bruges til at introducere en lang række gener i forskellige plantearter.

5. Ansøgninger:

* Forbedring af afgrøder: Introduktion af gener for sygdomsresistens, insekttolerance, øget udbytte og ernæringsmæssig forbedring.

* biofarming: Produktion af værdifulde proteiner i planter til medicinske formål.

* Grundlæggende forskning: Undersøgelse af genfunktion og planteudvikling.

6. Begrænsninger:

* artsspecificitet: Ikke alle plantearter er lige så modtagelige for Agrobacterium -infektion.

* Off-target-integration: I nogle tilfælde kan T-DNA integreres i utilsigtede placeringer i plantegenomet, hvilket potentielt påvirker andre gener.

Generelt er Agrobacterium-medieret genoverførsel et kraftfuldt værktøj, der har revolutioneret plantebioteknologi. Ved at udnytte en naturlig proces giver det forskere mulighed for at ændre planter til forskellige formål, baner vejen for bæredygtigt landbrug og forbedret menneskers sundhed.