Использование Ti-плазмид

13-03-2014, 20:53
Эффективные методы трансформации (включение чужеродного гена в наследственный аппарат растения-реципиента) существуют для большинства двудольных и некоторых однодольных растений, таких как рис, пшеница, кукуруза. Процесс трансформации осуществляется либо путем использования механизмов естественного обмена генетическим материалом в ходе взаимодействия с растением бактерий рода Agrobacterium, либо путем прямого введения рекомбинантных ДНК в клетки растений (рис. 14.1). Разработка векторных систем для переноса генов в растения началась с выяснения молекулярного механизма опухолеобразования у растений при заражении фитопатогенной бактерией Agrobacterium tumefaciens. Оказалось, что у этой бактерии имеется плазмида (внехромосомный самореплицирующийся генетический элемент), которая способна естественным путем проникать в клетки хозяина и встраивать определенный участок (Т-ДНК) в растительный геном. При этом в результате интеграции в геном растения-хозяина и экспрессии бактериальных плазмидных генов, существенным образом изменяется метаболизм клетки в сторону образования опухоли (рис. 14.2). Плазмида A. tumefaciens, вызывающая опухоли, была названа pTi-плазмидой (tumor inducing — индуцирующая опухоль).
Использование Ti-плазмид

Генетический анализ позволил идентифицировать гены, контролирующие способность плазмиды индуцировать образование опухоли, а также гены, кодирующие синтез уникальных аминокислот опинов, в области Т-сегмента pTi-плазмиды. Процесс переноса и интеграции Т-ДНК в растение контролируется генами вирулентности (vir-генами) расположенными на pTi-плазмиде за пределами сегмента Т-ДНК, существенной структурной особенностью которого является наличие прямых повторов по 25 пар нуклеотидов на обоих концах сегмента (рис. 14.3). Включение любого фрагмента ДНК между этими двумя последовательностями приводит к его физическому переносу в хромосому растения. Для достижения экспрессии интегрированного в растительный геном чужеродного гена разработаны векторные системы с использованием модифицированных штаммов агробактерий, которые позволяют вводить в геном практически любые гены, добиваться их экспрессии и регенерировать из трансформированных клеток целые растения.
Использование Ti-плазмид

Плазмида pTi представляет собой уникальное явление. Есть основание предполагать, что она является природной химерой, поскольку несет два набора генов: один набор экспрессируется в растения, а другой — в бактериальной клетке. Регуляторные элементы генов, расположенных на сегменте Т-ДНК, предназначены для функционирования в растительной клетке, тогда как остальные гены pTi-плазмиды находятся под контролем бактериальных промоторов.
Еще на начальных этапах исследований стало ясно, что манипуляции с целой pTi-плазмидой затруднены из-за отсутствия уникальных сайтов рестрикции в этой большой молекуле. Эта проблема решалась разными путями.
Использование Ti-плазмид

  • Гены барназы и barstar-ген
  • Молчание гена и патоген-производная устойчивость
  • Челночные векторы на основе ДНК хлоропластов и митохондрий
  • Векторы на основе генома вируса мозаики цветной капусты (ВМЦК)
  • Получение трансгенных растений без маркерных генов
  • Гены-маркеры для отбора трансформантов
  • pRi-плазмиды
  • Использование бинарных векторов
  • Создание устойчивых к болезням растений методами генной инженерии
  • Hrp-гены и харпины

  • Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

    Министерство сельского хозяйства Оренбургской области

    Правительство Оренбургской области

    Визитка компании - сайт компании

    Ильинка Фаворит Агромир Техноорь

    Системы точного земледелия Автопартнер





    Акцент

     

    • Рейтинг@Mail.ru
    • Яндекс.Метрика
    • Индекс цитирования