Rastliny

Pri genetických manipuláciách s rastlinnou bunkou sa využívajú:

  • Ti plazmid
  • Rastlinné vírusy
  • Biolistická tranformácia

 

Ti PLAZMID

Ti ( „tumor inducing“ ) plazmid sa v rastlinnom molekulovom klonovaní využíva najčastejšie.

Je to kruhová 2-vláknová molekula DNA o veľkosti 1,2 x 108 Da

Nachádza sa v pôdnych baktériách Agrobacterium tumefaciens a Agrobacterium rhizobium, nie je prirodzeným plazmidom rastlinných buniek.

Baktérie môžu infikovať 2-klíčnolistové rastlina a tvoriť hľuzky ( kalusy ), syntetizovať výživné lázky opíny pre ďalšie baktérie, hromadiť nádorové pletivá, ktoré rastú nediferencovane.

Plazmidy môžu byť:

  • OKTOPÍNOVÉ ( OCT ): nesú gény pre syntézu oktopínov
  • NOPALÍNOVÉ ( NOP ): nesú gény pre syntézu nopalínov

Oktopíny aj nopalíny sú deriváty AMK arginínu:

  • OCT = N-karboxy-ethyl-L-arginín
  • NOP = N-dikarboxy-propyl-L-arginín

Ti plazmid má 3 špecifické miesta:

  1. VIR OBLASŤ

Obsahuje gény zodpovedné za virulenciu = prenos T-DNA z Ti plazmidu do rastlinného genómu, ale aj prenos T-segmentu z bakteriálnej do rastlinnej bunky

  1.  TRA OBLASŤ

Nesie gény za konjugatívny prenos Ti plazmidu medzi bakteriálnymi bunkami

  1. T-SEGMENT, tzv. TRANSFORMAČNÁ DNA ( T-DNA )

Je to molekula veľká:

    • 14 – 24 kb pri oktopínoch
    • 23 – 24 kb pri nopalínoch

       Z plazmidu sa integruje do chromozómu rastlinnej bunky, pričom jej inkorporácia je

       náhodná.

   Má 3 oblasti:

a)      ľavá  a pravá hraničná sekvencia T-segmentu

b)      ONKOGÉNY, ktoré sú zodpovedné za tvorbu nádorov:

·        Shi ( shout inhibition ): inhibujúce tvorbu výhonkov

·        Roi ( rhout inhibition ): inhibujúce tvorbu koreňov

c)        Gény kódujúce syntézu:

·        Oktopínov – oktopínsyntetázu

·        Nopalínov – nopalínsyntetázu

 

RASTLINNÉ VÍRUSY: KAULIMOVÍRUSY, GEMINIVÍRUSY

Dajú sa využiť na prenášanie génov do rastliny. Jedná sa však o nestabilné gény, teda sa neprenášajú stabilne z generácie na generáciu.

Môžu to byť 1-vláknové ( geminivírusy ) alebo 2-vláknové ( kaulimovírusy ) molekuly DNA.

Najdôležitejšími sú vírusy CaMV ( vírus mozaiky karfiolu ), TGMV ( vírus zlatej mozaiky rajčiny )

BIOLISTICKÁ TRANSFORMÁCIA

Jedná sa o bombardovanie rastlín časticami kovov, ktoré sú potiahnuté molekulami DNA a rýchlo vystrelené na rastlinné bunky.

Kovové častice – mikroprojektily majú priemer okolo 1 μm a zložené sú najčastejšie so zlata, ale aj z paládia, volfrámu, platiny alebo ródia.

Cudzia DNA môže v rastlinnej bunke vstúpiť do:

  • Cytoplazmy, kde dochádza k jej degradácii
  • Jadra, pričom v prvých dňoch sa časť integruje do jadra a časť zostáva neintegrovaná.
    •  Neintegrovaná časť cudzieho génu podlieha dočasnej expresii a po 1. týždni dochádza ku jej degradácii
    •  Stabilná expresia integrovanej časti cudzorodej DNA

FOREX