کوچکترین مهندس ژنتیک جهان

توانایی باکتری در ایجاد بیماری گال درارتباط با وجود پلاسمیدی‌ای است به نامالقا کننده‌ی تومور یا ‌Ti این پلاسمید حامل ژن‌هایی است که در چرخه‌ی بیماری نقشدارند.

زمانی که گیاه با آرگوباکتریوم آلوده شد، باکتری پلاسمید T i را وارد سلولمی‌کند. این عمل باکتری با وارد کردن وکتوربه سلول میزبان، که سخت‌ترین مرحله‌ برایمعرفی ژن جدید به سلول در طی فرایندهای مهندسی ژن می‌باشد، معادل است.

Ti بعد از ورود به هسته سلول میزبان، به کمک قطعه‌ای به نام TDNA به DNA کروموزوم سلول گیاهی ملحق شده ودر آن ابقا می‌شود.

 TDNA دارای حدود 8 ژن است که این ژن‌ها همراه ژنوم سلول میزبانهمانندسازی می‌شوند و با امکانات سلول میزبان بیان می‌شوند.

 پروتئین حاصل ازآنها در سنتز ماده‌ای به نام opin که مورد نیاز باکتری است نقشدارند. ژن‌های واقع بر روی TDNA هستند که سلول را به سمت سرطانی شدن هدایت می‌کنند. مشکل الحاق ژن به ژنوم که مستلزم آزمایش و تلاش طولانی مدت مهندسین ژنتیک است برایاین باکتری به راحتی با داشتن TDNA در پلاسمید Ti حل شده است.

 

روش عفونت زایی این باکتری در گیاهان دو لپه‌ای محققان را به فکر به کار گیری ازآن جهت معرفی ژن جدید به سلول گیاهی انداخت

اما با وجود تمام ویژگی‌های منحصر به فرد Ti در الحاق به ژنوم، مشکلاتی نیز دربه کارگیری آن وجود دارد. از جمله مشکلات، اندازه‌ی بزرگ آن است که این اندازه بااضافه شدن ژن جدید باز هم بیشتر شده و امکان قطعه قطعه شدن وکتور بالا می‌رود. بهعلاوه وجود تنها یک جایگاه محدود کننده در پلاسمیدی با اندازه‌ی 200  کیلو باز غیرممکن است و بنابراین پلاسمید در هنگام استفاده از یک آنزیم محدود کننده‌ی خاص ازچند جایگاه باز شده و قطعه قطعه می‌شود.

دانشمندان  تلاش کردند تا با به‌کارگیری ترفندهایی بر این مشکلات فائق آیند. ازآن جمله:

استفاده ازروش جفت وکتور‌ binary :در این روش در واقع به جای یک پلاسمیدTi بزرگاز دو پلاسمید استفاده می‌شود که یکی از این پلاسمیدها حاوی قطعه‌ی TDNA که ژن جدیدروی آن قرار می‌گیرد و پلاسمید دیگر حاوی قطعه‌ی متصل شونده به ژنوم گیاه و ناحیه‌یبیماری زا است. در این سیستم پلاسمید حاوی قطعه‌ی   TDNA به قدری کوچک است که حضورتنها یک جایگاه محدود کننده در آن ممکن باشد.

برخی از سویه‌های آرگوباکتریوم به طور طبیعی دارای این سیستم دوتایی هستند.

ترفند دیگر استفاده از روش الحاق همزمان(cointegration) است که طی آن بهپلاسمیدی که حاوی ژنی است که باید کلون شود قطعه‌‌ی کوچک از TDNA را وارد می‌کنند. حضور این پلاسمید این قابلیت را به آن می‌دهد که با همولوگ خود روی Ti نوترکیبیانجام دهد و نوترکیبی می‌تواند سبب الحاق ژن جدید ما به Ti شود. به این ترتیب ژنمورد نظر ما ابتدا به جایگاه محدود کننده‌ی منفرد روی پلاسمید کوچک وارد می‌شود وسپس به سلول‌های ارگوباکتر وارد می‌گردد وبعد نوترکیبی خودبه خودی با Ti سبب الحاقژن جدید به TDNA می‌شود.

/ 0 نظر / 18 بازدید