انتقال ژن با آگروباکتريوم- ادغام T-DNA و ابراز ژن تراریخته

انتقال ژن به گیاه همیشه منجر به ابراز موثر تراژن نمی­شود. مقالات مختلف پر از مثال­هایی از گوناگونی سطح ابراز تراژن­ها می­باشد که خیلی از اوقات ربطی به تعداد نسخه­های تراژن نداشتند. در ابتدا این عدم انطباق را حاصل از "اثرات موضعی"[1] می­دانستند، یعنی مکانی از ژنوم که T-DNA در آن ادغام می­شد، بر حسب میزان ابراز تراژن درجه­بندی می­گشت. T-DNA می­توانست در نزدیکی یک عنصر فعال­کننده یا افزاینده رونویسی یا دور از آنها قرار گرفته که منجر به فعالیت یا عدم فعالیت T-DNA حامل تراژن می­شد. T-DNA همچنین می­تواند وارد مناطق فعال رونویسی یا مناطق خاموش ژنوم گیاهی شود. درصد بالای ادغام­های T-DNA که منجر به فعالیت تراژن گزارشگر فاقد آغازگر که در نزدیکی یک کناره T-DNA قرار گرفته بودند (حدود 30 درصد)، حاکی از آن است که T-DNA تمایل دارد که به نواحی فعال رونویسی ژنوم وارد شود. تنها ادغام­هایی که تراژن فاقد آغازگر را به یک آغازگر فعال متصل نماید، منجر به فعالیت گزارشگر می­شود. یک مشکل برخی از این آزمایش­ها این است که در آنها تمایل به انتخاب گیاهان مقاوم به آنتی­بیوتیک است که ژن نشانگر آنتی­بیوتیک را که توسط T-DNA حمل می­شود، ابراز می­کنند. اگر T-DNA به نواحی غیر فعال رونویسی ژنوم وارد شود، به خاطر عدم ابراز ژن نشانگر مقاومت به آنتی­بیوتیک، حضور آن تشخیص داده نمی­شود.<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

راه حل بدیهی رفع مشکل مفروض اثر موضعی، ادغام T-DNA به نواحی شناخته­شده فعال رونویسی ژنوم گیاهی است. اما "هدف­یابی ژن"[2] در گیاه به وسیله نوترکیبی همولوگ بسیار ناکارآمد است. سیستم جایگزین برای هدف­یابی ژن، استفاده از "سیستم ادغام در مکان مشخص"[3] مثل Cre-lox می­باشد. اما تراژن­های "تک نسخه"[4] که وارد یک موضع lox در مکان مشابهی در ژنوم گیاهی می­شوند، باز هم سطوح مختلف ابراز را در گیاهان تراریخته مستقل نشان می­دهند. در این موارد شاید متیلاسیون تراژن باعث خاموشی آنها شود. خاموشی حاصل از متیلاسیون که به طور طبیعی در ژن­های T-DNA رخ می­دهد، قبلاً گزارش شده بود. بنابراین، خاموشی در سطح رونویسی شاید حاصل از ادغام تراژن در مناطقی از ژنوم گیاهی باشد که در معرض متیلاسیون DNA قرار دارند و شاید پی­آمد طبیعی فرآیند انتقال ژن به گیاه باشد.

امروزه می­دانیم که خاموشی تراژن نه تنها به علت سازوکارهای رونویسی، عموماً به دلیل متیلاسیون آغازگر تراژن، می­باشد بلکه در "بعد از رونویسی"[5] نیز صورت می­گیرد؛ یعنی رونویسی تراژن انجام می­شود ولی RNA حاصل ناپایدار است. خاموشی بعد از رونویسی ژن عموماً به خاطر نسخه­های متعدد تراژن در یک سلول است. در روش­های انتقال ژن مستقیم برای تولید گیاهان تراریخته (انتقال ژن به واسطه پلی­اتیلن­گلیکول[6] یا لیپوزوم[7]، الکتروپوریشن[8] یا بمباران ذره­ای[9]) اغلب ادغام نسخه­های متعدد تراژن در "آرایه­های تکراری متوالی و معکوس"[10]،  هم در یک مکان ژنی یا در چندین مکان­ ژنی صورت می­گیرد. گرچه انتقال ژن به واسطه آگروباکتریوم منجر به ادغام نسخه­های کمتری از تراژن می­گردد، ولی عموماً ادغام چند نسخه متوالی از T-DNA در یک مکان زنی مشاهده می­شود. خاموشی تراژن در زمانی که فقط یک نسخه از T-DNA ادغام شود، نیز رخ می­دهد. در عین حال، بیشتر اوقات ادغام تکرارهای T-DNA، مخصوصاً تکرارهای معکوس "سر به سر"[11] حول کناره راست T-DNA، باعث خاموشی تراژن می­شوند. بنابراین، روشی یا سویه­ای از آگروباکتریوم که بتواند گیاهان تراریخته­ای با یک تک نسخه ادغام شده T-DNA ایجاد کند، موهبتی بزرگ برای صنایع بیوتکنولوژی کشاورزی و به طور کلی زیست­شناسی مولکولی گیاهی می­باشد. Grevelding و همکارانش متوجه شدند که گیاهان تراریخته آرابیداپسیس که از راه انتقال ژن به ریشه ایجاد شده­اند، تمایل به داشتن تعداد نسخه­های کمتری از T-DNA نسبت به گیاهان تراریخته ایجاد شده از صفخات برگی دارند. به هر حال هنوز روشن نیست که این مشاهده در مورد سایر گونه­ها نیز تکرارپذیر باشد. اطلاعات حاصل از چندین آزمایشگاه­ نشان می­دهد که سویه­های آرابیداپسیس که کارآیی پایینی در دریافت T-DNA دارند، در تولید تراریخته­های تک نسخه موفق­تر هستند. به هر حال باید این یافته­ها به طور دقیق­تری آزمون شده و ممکن است که تعداد نسخه­های T-DNA با مرحله رشد باکتری و گیاهی که انتقال ژن به آن صورت می­گیرد، همبستگی داشته باشد.


[1] Positioneffects

[2] Gene targeting

[3] Site-specific integration systems

[4] Single-copy

[5] Posttranscriptional

[6] Polyethylene_glycol

[7] Liposome

[8] Electroporation

[9] Particle bombardment

[10] Tandem or inverted repeat arrays

[11] Head-to-head

/ 5 نظر / 53 بازدید
ستاد آفتاب

اين كامنت به پست اخير شما مربوط نيست . دقيقن به خود شما مربوط است . فكر مي كنيد وقتي اكثريت در انتخابات شركت كنند نتيجه معلوم است ؟ اكثريت انتظارات ساده يي دارند كه دور از دسترس نيست . www.jelodarzade.com www.goftegooye-samimaneh.blogfa.com

جاهد ملک زاده

با سلام اطلاعاتی در مورد وراثت سيتو پلاسمی ميخواستم.اين لطف رو ميکنين؟

پیکسلز، نمایشگاه 3 میلیون دقیقه ای

جناب آقای کسری اصفهانی از شما دعوت می کنیم از نمایشگاه 3 میلیون دقیقه ای بازدید نموده و در صورت تمایل، در ازای استفاده از کدی که به شما ارائه می گردد، از یک بلاک رایگان در این سایت جهت تبلیغ سایت خود استفاده نمایید. لازم به ذکر است که نمایشگاه 3 میلیون دقیقه ای در حال حاضر یکی از معتبرترین سایتهای پیکسلی ایران، همچنین اولین و تنها سایت پیکسلی دنیاست که از روش بارگذاری دلخواه تصاویر (IIL) جهت نمایش اطلاعات کاربران سایت استفاده می کند. با مراجعه به سایت، شما می توانید اطلاعات کامل در این خصوص را در قسمت "بلاک رایگان" مشاهده بفرمایید. با تقدیم احترام پیکسلز، نمایشگاه 3 میلیون دقیقه ای

بابک

سلام دوست من وبلاگ بسیار خوبی درست کرده اید خیلی خوشحال میشم با شما تبادل لینک و لو گو داشته باشم به وبلاگ پروفسور هلیکس سربزنید موفق باشید http://professordna.blogfa.com/

ممد رمضون(داش ممد)

صحنه را ديدم غرور آفرين و س..ی بود اسباب کشي خستخ نباشی