ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
زهرا فتحی؛ کتایون زمانی؛ سولماز خسروی؛ محمد علی ملبوبی
چکیده
اصلاح گیاهان زراعی با قابلیت بیشتر استفاده از مواد معدنی موجود در خاک از اهداف پژوهشگران حوزه زیست‌فناوری است. روش‌های مهندسی ژنتیک پیشرفت‌های چشمگیری را در اصلاح گیاهان زراعی با انتقال و ایجاد صفات مفید جهت تولید بیشتر در شرایط عادی و یا تحت تنش را فراهم می‌آورند. طراحی سازه‌های ژن کارآمد دارای پروموترهایی با عملکرد مناسب به‌منظور ...
بیشتر
اصلاح گیاهان زراعی با قابلیت بیشتر استفاده از مواد معدنی موجود در خاک از اهداف پژوهشگران حوزه زیست‌فناوری است. روش‌های مهندسی ژنتیک پیشرفت‌های چشمگیری را در اصلاح گیاهان زراعی با انتقال و ایجاد صفات مفید جهت تولید بیشتر در شرایط عادی و یا تحت تنش را فراهم می‌آورند. طراحی سازه‌های ژن کارآمد دارای پروموترهایی با عملکرد مناسب به‌منظور بیان اختصاصی ژن‌های مورد نظر در بافت‌های هدف و در زمان مناسب جهت ایجاد صفات مطلوب مانند تحمل به تنش‌های زیستی و غیر زیستی یا اهداف دیگر از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. بیان اختصاصی ژن‌های ناقل فسفات در ریشه و القای آنها با تنش کمبود فسفات، قابلیت پروموترهای اعضای این خانواده ژن را جهت بهره‌برداری در گیاهان تراریخت به‌ویژه برای جذب فسفات از خاک نشان‌می‌دهد. در این پژوهش یک قطعه 1826 جفت بازی مربوط به پروموتر ژن AtPHT1;1 گیاه آرابیدوپسیس تالیانا (Arabidopsis thaliana L.) مورد بررسی بیوانفورماتیکی قرارگرفت و نتایج نشان داد که این پروموتر دارای موتیف‌های متعدد مربوط به‌بیان اختصاصی در ریشه است. بیان اسید فسفات از ترشحی AtPAP17 به‌عنوان یک ژن گزارشگر تحت کنترل پروموتر AtPHT1;1 در گیاهان تراریخت کلزا نشان داد که پروموتر مذکور ویژگی بیان بافتی خود را در گیاه کلزا حفظ کرده و به‌طور اختصاصی در ریشه بیان میشود و می‌تواند به‌عنوان یک ناحیه تنظیم‌کننده برای بیان اختصاصی ژن‌های مطلوب در ریشه گیاهان تراریخت کلزا مورد استفاده قرار گیرد.
ژنتیک مولکولی و مهندسی ژنتیک
زهرا فتحی؛ کتایون زمانی؛ محمد علی ملبوبی
چکیده
فسفیت شکل احیا شده‌ای از فسفات است، که در آن یک اتم اکسیژن با هیدروژن جایگزین شده و این جایگزینی، بر عملکرد آن در موجودات زنده تأثیر قابل توجهی دارد. فسفیت به راحتی از طریق ناقل‌های فسفات به سلول‌های گیاهی وارد میشود. با این‌حال، گیاهان توانایی استفاده از فسفیت را به‌عنوان منبع فسفر ندارند و این ویژگی باعث ایجاد محدودیت در استفاده ...
بیشتر
فسفیت شکل احیا شده‌ای از فسفات است، که در آن یک اتم اکسیژن با هیدروژن جایگزین شده و این جایگزینی، بر عملکرد آن در موجودات زنده تأثیر قابل توجهی دارد. فسفیت به راحتی از طریق ناقل‌های فسفات به سلول‌های گیاهی وارد میشود. با این‌حال، گیاهان توانایی استفاده از فسفیت را به‌عنوان منبع فسفر ندارند و این ویژگی باعث ایجاد محدودیت در استفاده از این ماده به‌عنوان کود شده است؛ و لیکن فسفیت به‌عنوان قارچکش و محرک زیستی در کشاورزی کاربرد داشته است. برخی باکتری‌ها قابلیت اکسیداسیون فسفیت به فسفات، جهت انجام عملکردهای مختلف سلولی را دارا هستند. در دهه گذشته، سازوکار مولکولی این اکسیداسیون روشن شده است که توسط آنزیم فسفیت اکسیدوردوکتاز یا فسفیت دهیدروژناز انجام میشود. فسفیت در مقادیر بسیار زیاد در صنایع شیمیایی گوناگون به‌عنوان یک محصول جانبی یا پسماند تولید میشود که بازیافت نمی‌شود. شناسایی آنزیم فسفیت دهیدروژناز که قادر به اکسیداسیون فسفیت به فسفات است مسیری جدید برای استفاده از این پسماندها گشوده است. به‌تازگی نیز گزارش‌هایی مبنی بر تولید گیاهان تراریخته بیان‌کننده ژن ptxD (Phosphite-NAD+ oxidoreductase) منتشر شده است. در عمل، ژن ptxD می‌تواند خود به‌عنوان یک ژن انتخابگر برای انتخاب گیاهان تراریخته به‌کار رود. با تولید این گیاهان تراریخته فسفیت قابلیت استفاده به‌عنوان علف‌کش و حتی کود فسفره را خواهد داشت.
مهندسی ژنتیک و انتقال ژن
کتایون زمانی
دوره 8، شماره 22 ، شهریور 1397، ، صفحه 65-79
چکیده
تراریختی گذرای گیاهان روشی مفید و در برخی موارد جایگزینی مناسب برای تراریختی پایدار به ویژه در غلات، گیاهان درختی و گیاهانی است که باززایی و یا تراریختی آنها با مشکل مواجه است. در این روش در زمانی کوتاه تعداد زیادی از نسخه‌های تراژن وارد سلول گیاهی شده، رونویسی و ترجمه می‌شوند و چون توالی DNA در ژنوم میزبان وارد نمی‌شود، بیان ژن تحت ...
بیشتر
تراریختی گذرای گیاهان روشی مفید و در برخی موارد جایگزینی مناسب برای تراریختی پایدار به ویژه در غلات، گیاهان درختی و گیاهانی است که باززایی و یا تراریختی آنها با مشکل مواجه است. در این روش در زمانی کوتاه تعداد زیادی از نسخه‌های تراژن وارد سلول گیاهی شده، رونویسی و ترجمه می‌شوند و چون توالی DNA در ژنوم میزبان وارد نمی‌شود، بیان ژن تحت تاثیر محل درج و تغییرات اپی‌ژنتیکی قرار نمیگیرد. تراریختی گذرا روشی مفید و کارآمد در مطالعات بررسی عملکرد ژن‌ها مانند بیش بیان ژن، خاموش کردن ژن، شبکه بیانی ژن‌ها، تعیین محل استقرار پروتئین، بررسی پروموتر، شناسایی مسیرهای بیوسنتزی و ... است. همچنین استفاده از این روش در صنایع بیوتکنولوژی همچون تولید پروتئین‌های نوترکیب (پلنتی‌بادی‌ها، واکسنها و ترکیبات دارویی) رشد فزاینده‌ای داشته است. انتقال ژن در گیاهان با روش‌های مختلفی انجام میشود که در بسیاری از موارد این روش‌ها با هم همپوشانی داشته و از تلفیق آنها برای بیان‌گذرا استفاده میشود. در مقاله حاضر انواع روش‌های انتقال و بیان‌گذرای ژن، مزایا و معایب آنها و آخرین پیشرفت‌ها در ارتباط با بیان‌گذرا در گیاهان مدل و زراعی مطرح شده است. همچنین قابلیت‌ها و محدودیت‌های این روش‌ها در تحقیقات و صنعت مورد بررسی قرار گرفته است.
