Одно из преимуществ растительных клеток их тотипотентность: с одной клетки можно регенерировать целое растение. Так, из клеток, сконструированных генно-инженерными методами, можно получить растения, все клетки которых несут чужеродный ген или гены. Часто такие трансгенные растения, созданные de novo, размножают вегетативно. Генетическая модификация растений может осуществляться с помощью специальных век-торов или путем прямого переноса генов. Распространенным методом ввода генов в растительный геном является использование почвенной бактерии Agrobacterium tumefaciens. Агробактерии обладают способностью интегрировать свой генетический материал в клетки двудольных растений. Они содержат большие (около 200 тыс. пар оснований) Ти-плазмиды (tumor inducing), которые несут так называемую Т-ДНК? участок, способную интегрироваться в ядерный геном растительной клетки.

В состав Т-ДНК входят гены фитогормонов, продукты экспрессии которых индуцируют в трансформированных растений образование опухолей? корончатые галлов. Гены, отвечающие за перенос и интеграцию Т-ДНК в геном растений (vir-гены), находятся в другой части Ти-плазмиды. Трансгенные растения получают, используя модифицированную Т-ДНК, в которой онкогены заменены на любой ген, который желательно интегрировать в растительный геном. Такое неонкогенные плазмиду конструируют генно-инженерными методами, клонируют в E. coli, а затем вектор вводят в A. tumefaciens: vir-гены обеспечивают перенос и интеграцию желаемого участка. С помощью агробактерий трансформирован большое количество видов двудольных растений, однако модификация однодольных растений (главные зерновые культуры? Рис, пшеница и кукуруза) таким путем затруднена.

Безвекторная системы дают возможность прямого переноса чужеродной ДНК в любые растительные клетки или протопласты (клетки, в которых отсутствует клеточная стенка). При безвекторной переносе используют методы электропорации, микроинъекции и биолистичний метод. Микроинъекции проводят под микроскопом с помощью стеклянной иглы, вводя через нее ДНК в ядро ??клетки. Бомбардировка клеток (биолистика)? другой очень эффективный метод ввода ДНК в растительную клетку. При этом золотые или вольфрамовые сферические шарики диаметром 0,4? 1,2 мкм покрывают слоем ДНК, которую осаждают CaCl2, спермидин или полиэтиленгликолем, и "выстреливают" шариками в суспензию клеток из специальной "ружья". Шарики пробивают клеточную стенку, за счет чего ДНК попадает внутрь клетки и с определенной вероятностью интегрируется в растительную ДНК с помощью не совсем понятного механизма. Прямое введение ДНК в протопласты растений можно осуществить и с помощью липосом? сферических частиц, мембраны которых содержат фосфолипиды. Частицы обволакивают трансформирующую ДНК и тем самым защищают ее от нуклеаз. С помощью липосом в протопласты растений удается ввести ДНК Ти-плазмид, а также целые хромосомы.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+