1. konstruktion av en transformationsvektor: En vektor som innehåller den önskade genen skapas, tillsammans med sekvenser som främjar integration i kloroplastgenomet. Denna vektor inkluderar vanligtvis en valbar markörgen för att identifiera transformerade celler.
2. levererar vektorn i kloroplaster: Det finns två huvudmetoder för att leverera vektorn i kloroplaster:
* biolistisk omvandling: Denna metod använder en genpistol för att avfyra mikroskopiska guld- eller volframpartiklar belagda med transformationsvektorn till växtceller.
* Agrobacterium-medierad omvandling: Denna metod använder bakterien * Agrobacterium tumefaciens * för att leverera vektorn i kloroplaster. * Agrobacterium* infekterar naturligtvis växter och integrerar sitt eget DNA i växtgenomet. I denna metod är * Agrobacterium * konstruerad för att bära den önskade genen i dess T-DNA-region, som sedan överförs till växtcellen.
3. Val av transformerade celler: Efter transformation väljs celler baserat på närvaron av den valda markörgenen. Detta innebär vanligtvis att odla cellerna på media som innehåller ett antibiotikum eller herbicid som endast transformerade celler kan överleva.
4. Regenerering av växter: Transformerade celler odlas sedan till hela växter.
5. Verifiering av transgenintegration: Integrationen av den önskade genen i kloroplastgenomet bekräftas med användning av molekyltekniker såsom PCR eller södra blotting.
Fördelar med kloroplastomvandling:
* Högtransgenuttrycksnivåer: Kloroplaster har flera kopior av sitt genom, vilket leder till höga nivåer av transgenuttryck.
* transgenstabilitet: Transgenen är stabilt integrerad i kloroplastgenomet och ärftas vanligtvis matnellt.
* ingen transgen flykt: Kloroplastgenomet överförs inte genom pollen, vilket minskar risken för transgen fly till miljön.
Tillämpningar av kloroplastomvandling:
* Produktion av läkemedel: Produktion av terapeutiska proteiner, vacciner och andra läkemedel.
* Förbättrade grödor: Förbättrat näringsvärde, stresstolerans och herbicidresistens.
* bioremediation: Produktion av enzymer för bioremediering av föroreningar.
* Biobränsleproduktion: Produktion av biobränslen från biomassa.
Kloroplastomvandling är ett kraftfullt verktyg för att introducera gener i växter och har potential att revolutionera jordbruk och bioteknik.
