Naukowcy opracowali nową metodę konstruowania roślinnych minichromosomów z małego kolistego naturalnie występującego roślinnego DNA. Metoda pozwala na jednoczesny transfer wielu genów do roślin w stadium embrionalnym, gdzie mają one ulegać ekspresji i być przekazywane nastepnemu pokoleniu. Celem stosowania innowacyjnej metody ma być wzrost wydajności w rolnictwie.
Praca poświęcona kukurydzianym minichromosomom (MMC - ang. maize mini-chromosomes) ukazała się w czasopiśmie “PLoS Genetics“. Według badaczy, chromosom potrafi wprowadzać do genomu roślin całe kasety genowe w procesie, który jest bardzo stabilny i działa bez błędów.
Prof. Daphne Preuss z University of Chicago - przewodnicząca komitetu naukowego oraz prezes firmy Chromatin Inc. która stworzyła minichromosom, wyjaśniła, że nowa technologia pozwoli na zwiększenie wydajności oraz ilości składników odżywczych roślin jak również na ich wytrzymałość na warunki środowiskowe. “Pomoże również ulepszyć produkcję etanolu i innych biopaliw. Pomoże roślinom niskim kosztem produkować bardziej złożone związki chemiczne, jak np. biofarmaceutyki“, dodała Preuss.
Produkcja transgenicznych roślin opiera się na wykorzystaniu inżynierii genetycznej, przy pomocy której pożądane geny są wprowadzane do genomu docelowej rośliny. Technologia ta nie jest jednak doskonała, gdyż może spowodować przerwanie i tym samym uszkodzenie wielu ważnych genów w roślinie, jak również może doprowadzić do niewystarczającej ekspresji pożądanego białka. Aby skutecznie wprowadzić gen, naukowcy tworzą nieraz setki transgenicznych roślin, a następnie w procesie skriningu wybierają najlepsze okazy, w które gen wbudował się prawidłowo oraz w których jego ekspresja przebiega bez zakłóceń. Wprowadzenie dwóch genów wymaga wyprodukowania dwukrotnie większej liczby transgenicznych roślin przeznaczonych do testów.
Badacze z firmy Chromatin skonstruowali sztuczne minichromosomy składające się z sekwencji DNA występujących w centromerach roślinnych naturalnych chromosomów. Dzięki temu wprowadzenie genów odbywa się poprzez te odseparowane w komórce minichromosomy i nie integrują one przy tym z genomem rośliny w sposób przypadkowy. Na chromosomy i jednocześnie na wprowadzane do nich geny działają te same mechanizmy regulujące ekspresję genów, co na inne fragmenty roślinnego genomu. Badacze piszą w publikacji poświęconej technologii MMC, że chromosmy te zachowują się zupełnie tak, jakby były naturalnymi integralnymi składnikami komórek roślinnych.
Firma Chromatin uzyskała wcześniej w tym roku patent na swoją technologię MMC. Patent nr 7,119,250 nie jest ograniczony do żadnego specyficznego gatunku, w związku z tym firma Chromatin Inc. posiada wyłączne prawo do wykorzystywania tej technologii w odniesieniu do wszystkich gatunków roślin i zwierząt. 22 maja 2007 roku gigant agrobiotechnologiczny - firma Monsanto - wykupiła licencję, lecz nie na wyłączność, na wykorzystanie minichromosomów w takich roślinach jak rzepak, kukurydza, soja i bawełna.
hlbiotech
źródło: EurekAlert!
———————————
Oryginalna publikacja: Shawn R. Carlson et al., “Meiotic Transmission of an In Vitro–Assembled Autonomous Maize Minichromosome”, PLoS Genet 3(10): e179, Published: October 19, 2007, doi:10.1371/journal.pgen.0030179
Przeczytaj również:
- Minichromosomy chronione patentem
