Agrobacterium-medierad genöverföring (även känd som Agrobacterium-medierad transformation ) är ett kraftfullt verktyg inom genteknik som utnyttjar en naturligt förekommande process av genöverföring från en bakterie till en växt.
Här är en uppdelning av processen:
1. Agrobacterium:
* Agrobacterium tumefaciens är en jordbakterie som infekterar växter och orsakar krongallsjukdom.
* Bakterien har en ti -plasmid , en cirkulär DNA -molekyl som bär gener som är ansvariga för tumörbildning och överföring av genetiskt material till växten.
2. Processen:
1. Infektion: När Agrobacterium möter en sårad växt släpper den virulensproteiner som utlöser överföringen av ett specifikt segment av Ti-plasmiden som kallas T-DNA in i växtcellen.
2. t-DNA-integration: T-DNA integreras i växtens genom och blir en permanent del av växtens DNA.
3. Genuttryck: T-DNA bär gener som kan uttrycka proteiner, vilket gör att bakterien kan manipulera växtcellen till sin egen fördel (t.ex. genom att producera hormoner som orsakar tumörbildning).
3. Genetiksteknik med Agrobacterium:
* Forskare har utnyttjat denna naturliga process för att introducera önskade gener till växter.
* De modifierar Ti -plasmiden med:
* Ta bort de tumörinducerande generna: Detta förhindrar att bakterien orsakar sjukdom.
* Infoga önskad gen: Intressgenen klonas in i T-DNA-regionen och ersätter de tumörinducerande generna.
* Transformation: Det modifierade Agrobacterium som bär den önskade genen används sedan för att infektera växtceller, vilket gör att genen kan överföras och integreras i växtens genom.
4. Fördelar med Agrobacterium-medierad genöverföring:
* Hög effektivitet: Processen är mycket effektiv, vilket leder till framgångsrik genöverföring i en betydande del av de riktade växtcellerna.
* stabil integration: Den överförda genen integreras i växtens genom och säkerställer dess arv från kommande generationer.
* mångsidig: Denna teknik kan användas för att införa ett brett spektrum av gener i olika växtarter.
5. Applikationer:
* Skördförbättring: Introduktion av gener för sjukdomsresistens, insekttolerans, ökat utbyte och näringsförbättring.
* Biopharming: Produktion av värdefulla proteiner i växter för medicinska ändamål.
* grundforskning: Studera genfunktion och växtutveckling.
6. Begränsningar:
* artsspecificitet: Inte alla växtarter är lika mottagliga för Agrobacterium -infektion.
* off-målintegration: I vissa fall kan T-DNA integreras i oavsiktliga platser i växtgenomet, vilket potentiellt påverkar andra gener.
Sammantaget är Agrobacterium-medierad genöverföring ett kraftfullt verktyg som har revolutionerat växtbioteknik. Genom att utnyttja en naturlig process tillåter det forskare att ändra växter för olika ändamål, banar vägen för hållbart jordbruk och förbättrad människors hälsa.
