A növényekben lévő génmozgás fokozza az aminosavtermelést

A növényekben lévő génmozgás fokozza az aminosavtermelést
A növényekben lévő génmozgás fokozza az aminosavtermelést
Anonim

CHAMPAIGN, Ill. – Egy nukleáris gén más helyre – eredeti otthonába egy növényben – helyezésével a kutatók sikeresen fokozták egy esszenciális aminosav termelését.

A Plant Physiology szeptemberi számában részletezett munka azt sugallja, hogy a bioszintetikus útvonalak megváltoztatása arra késztetheti a növényeket, hogy többet termeljenek a kívánt étrend-összetevőből. Ebben az esetben a dohány a szokásos mennyiségű triptofán 10-szeresét termelte – ez az aminosav, amely gyakran hiányzik az emberi étrendben, és létfontosságú az agy szerotonintermeléséhez.

A tudósok beillesztették a kloroplasztisz genomjába azt a gént, amelyről ismert, hogy a triptofántermelésben szerepet játszó kontrollenzimet termeli. A kloroplasztok a klorofillt tartalmazó plasztidok, ahol a fotoszintézis megtörténik. A megközelítés lényegében az evolúció megfordítása. „A triptofán és más esszenciális aminosavak bioszintézise ezekben a plasztidokban megy végbe” – mondta Archie R. Portis Jr., az Illinoisi Egyetem növénytermesztési tudósa és az UI-ban működő USDA-Agricultural Research Service fotoszintézis kutatóegységének kutatója. „Azonban az ezeket az enzimeket kódoló gének a sejtmagban találhatók, és a fehérjék a plasztidokba importálódnak.”

A mai növények plasztikáiról úgy tartják, hogy körülbelül 2 milliárd évvel ezelőtt egy egysejtű, fotoszintetikus cianobaktériumból fejlődtek ki, amely saját génkészletét tartalmazza, és bekebelezte a

nem fotoszintetikus sejtek. "Az eredetileg ezekben a korai plasztidokban található gének többsége a sejtmagba költözött" - mondta Portis. „Valószínűleg ezek közé tartoztak azok, amelyek a triptofán bioszintéziséhez szükségesek.”

A kutatók által beillesztett gént korábban olyan dohányszuszpenziós tenyészetből izolálták, amelyet a triptofán bioszintézis gátlójával szembeni rezisztenciára szelektáltak. Ezt a munkát a társszerző, Jack M. Widholm, a növénytermesztési tudományok professzorának laboratóriumában végezték.

A genetikailag transzformált dohánynövények normálisnak tűntek, de négyszeresére növelték az antranilát-szintázt, a triptofán-bioszintézist szabályozó enzimet. A levelek triptofántartalma viszont 10-szeresére nőtt a nem módosított növényekhez képest.

„A munka bemutatja a fontos metabolitok bioszintetikus útjainak módosításának megvalósíthatóságát a plasztidokban található DNS transzformációjával és a natív gének áthelyezésével a sejtmagban” – mondta Portis. „A plasztid transzformáció előnyösebb a nukleáris DNS-módosításokkal szemben, mert általában lehetővé teszi a kívánt enzimek magasabb expresszióját, és korlátozza a nem kívánt génmozgást a pollen révén, amely a legtöbb növényben nem tartalmaz plasztid DNS-t."

A technológia a nukleáris átalakításon kívül egy másik eszközt biztosít a hozam és az érték javítására. Használható arra is, hogy növényeket tervezzenek gyógyszerek, például ehető vakcinák előállítására.

Portis és Widholm további társszerzői Xing-Hai Zhang és Jeffery E. Brotherton UI növénykutatók voltak. Zhang is az USDA-ARS tagja. A kutatást az Illinois Szója Program Operatív Tanácsa, az Illinoisi Mezőgazdasági Kísérleti Állomás és az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma finanszírozta.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei