아그로 박테리아-매개 유전자 전달 :천연 유전자 엔지니어
Agrobacterium- 매개 유전자 전달 ( agrobacterium- 매개 형질 전환 라고도합니다 )는 유전자 공학의 강력한 도구로, 박테리아에서 식물로의 유전자 전달 과정을 자연적으로 발생시키는 과정을 이용합니다.
다음은 프로세스의 고장입니다.
1. Agrobacterium :
* Agrobacterium tumefaciens 식물을 감염시켜 크라운 담즙 질환을 유발하는 토양 박테리아입니다.
* 박테리아는 A ti 플라스미드 를 보유하고 있습니다 , 종양 형성을 담당하고 식물로의 유전자 물질의 전이를 담당하는 유전자를 운반하는 원형 DNA 분자.
2. 과정 :
1. 감염 : Agrobacterium이 상처를 입은 식물을 만나면 독성 단백질을 방출합니다 그것은 t-dna 라는 Ti 플라스미드의 특정 세그먼트의 전달을 유발합니다. 식물 세포로.
2. t-dna 통합 : T-DNA는 식물의 게놈에 통합되어 식물 DNA의 영구적 인 부분이됩니다.
3. 유전자 발현 : T-DNA는 단백질을 발현 할 수있는 유전자를 운반하여 박테리아가 자신의 이점을 위해 식물 세포를 조작 할 수있게한다 (예를 들어, 종양 형성을 유발하는 호르몬을 생산함으로써).
3. Agrobacterium을 사용한 유전 공학 :
* 과학자들은이 자연 과정을 활용하여 원하는 유전자를 소개했습니다. 식물로.
* 그들은 다음과 같이 ti 플라스미드를 수정합니다.
* 종양-유도 유전자 제거 : 이것은 박테리아가 질병을 유발하는 것을 방지합니다.
* 원하는 유전자 삽입 : 관심 유전자는 T-DNA 영역으로 클로닝되어 종양-유도 유전자를 대체한다.
* 변형 : 그런 다음 원하는 유전자를 운반하는 변형 된 아그로 박테 리움을 식물 세포를 감염시켜 유전자를 전달하여 식물의 게놈에 통합 할 수있게한다.
4. 아그로 박테리아-매개 유전자 전달의 이점 :
* 고효율 : 이 과정은 매우 효율적이며 표적화 된 식물 세포의 상당 부분에서 성공적인 유전자 전달을 초래합니다.
* 안정적인 통합 : 전이 된 유전자는 식물의 게놈에 통합되어 미래 세대의 상속을 보장합니다.
* 다목적 : 이 기술은 다양한 식물 종에 광범위한 유전자를 도입하는 데 사용될 수 있습니다.
5. 응용 프로그램 :
* 작물 개선 : 질병 저항성, 곤충 내성, 증가 된 수율 및 영양 향상을위한 유전자 도입.
* 바이오 제약 : 약용 목적으로 식물에서 귀중한 단백질의 생산.
* 기본 연구 : 유전자 기능 및 식물 발달 연구.
6. 제한 사항 :
* 종 특이성 : 모든 식물 종이 아그로 박테리아 감염에 똑같이 민감한 것은 아닙니다.
* 표적 외 통합 : 경우에 따라, T-DNA는 식물 게놈의 의도하지 않은 위치에 통합되어 다른 유전자에 잠재적으로 영향을 줄 수있다.
전반적으로, 아그로 박테 리움-매개 유전자 전달은 식물 생명 공학에 혁명을 일으킨 강력한 도구이다. 자연 과정을 활용함으로써 과학자들은 다양한 목적으로 식물을 수정하고 지속 가능한 농업을위한 길을 열고 인간 건강을 개선 할 수 있습니다.
