A géncsillapítás betegségekkel szembeni rezisztenciát eredményez a növényekben

A géncsillapítás betegségekkel szembeni rezisztenciát eredményez a növényekben
A géncsillapítás betegségekkel szembeni rezisztenciát eredményez a növényekben
Anonim

A „géncsendesítésként” ismert technika most először vált ki rezisztenciát egy bakteriális betegséggel szemben a haszonnövényekben – jelentették a Kaliforniai Egyetem Davis kutatói.

A technika ígéretes a genetikailag módosított fák és szőlők létrehozásában, amelyek megakadályozzák a koronás epét, egy költséges betegséget, amely számos évelő gyümölcsöt és dióféléket érint, beleértve a diót, almát és szőlőt.

Abhaya Dandekar professzor és Matthew Escobar doktorjelölt, mindketten az UC Davis pomológiai osztályának munkatársai felfedezték, hogy a géncsendesítés segítségével megszakítható a daganatképződés folyamata koronaepe-betegségben.Eredményeik a Proceedings of the National Academy of Sciences október 30-i számában jelennek meg.

"A géncsillapítás az egyik legizgalmasabb dolog, ami a növénytudományban történik" - mondta Dandekar, a génmanipulált fanövényekkel foglalkozó szaktekintély. "Volt arra utaló jel, hogy ezt a technikát a növények betegségekkel szembeni rezisztenciájának kialakítására használhatják, de meglepődve tapaszt altuk, hogy valójában milyen jól működik a koronaepe betegsége esetén."

Korona epebetegség

A koronaepet az Agrobacterium tumefacians közönséges talajbaktérium okozza, amely egyedülálló képességgel rendelkezik, hogy saját DNS-ét az általa fertőzött növény DNS-ébe vigye át a „horizontális géntranszfernek” nevezett folyamat során.

A baktériumok általában olyan helyen támadják meg a növényt, ahol megsebesült. A sebzett növényi sejtek bizonyos vegyi anyagokat bocsátanak ki, amelyek lehetővé teszik a bakteriális DNS beépülését a növény DNS-ébe.Az ebben a bakteriális DNS-ben lévő gének ezután aktívvá válnak a növényi sejtek magjában.

A növény genetikai kódjának ez a molekuláris átvétele arra készteti a növényt, hogy a daganatképződést kiváltó fehérjéket termeljen. A daganatok epeként vagy szövetcsomóként jelennek meg a növény szárának közelében. Az epek károsíthatják a növényt azáltal, hogy megakadályozzák a tápanyagok és a víz fel-le szállítását a növény szárán vagy a fa törzsén.

"Ez a növény parazitázásának egyedülálló módja" - mondta Escobar. "Azáltal, hogy a baktériumok saját DNS-ének egy részét beillesztik a növény DNS-ébe, a baktériumok a növényben epét képeznek, ami viszont táplálékot és menedéket biztosít további baktériumok termeléséhez."

Géncsillapítás

Ebben a tanulmányban Dandekar és Escobar két olyan bakteriális gént célzott meg, amelyek kulcsfontosságúak a daganat kialakulásában. A géncsendesítési technikát alkalmazták, hogy „kikapcsolják” ezeket a géneket, és megakadályozzák, hogy a növényeken epekőképződést okozzanak.A munkát a paradicsomnövényen és az Arabidopsis thaliana nevű kis virágos növényen végezték, amelyet gyakran használnak a kutatásban.

Minden gén feladata fehérjék előállítása. A géncsendesítés úgy működik, hogy megszakítja vagy elnyomja a megcélzott gén aktivitását, megakadályozva, hogy specifikus fehérjék termelését koordinálja. Ebben az esetben a kutatók a növényi növekedési hormonok túltermelését okozó bakteriális géneket vették célba. Ez a hormonális túltermelés az, ami ellenőrizetlen sejtnövekedést és epeképződést eredményez.

Így a géncsendesítési technikával a kutatók olyan génmanipulált növényeket hoztak létre, amelyek továbbra is megfertőződhettek az Agrobacterium tumefaciens-szel, de nem termelik azokat a hormonokat, amelyek epeképződéshez vezetnek.

„Általában, amikor megpróbálja megelőzni a betegségeket, arra törekszik, hogy megállítsa a baktériumokat vagy más betegségeket okozó anyagokat a „bejárati ajtónál”, és megakadályozza, hogy bejussanak az üzembe” – mondta Dandekar."Itt az ellenkezőjét csináljuk. Beengedjük a baktériumokat, majd rájuk csapjuk az ajtót."

Az analitikai tesztek azt mutatták, hogy a génmanipulált paradicsom és Arabidopsis növények között több mint 90 százalékkal csökkent az epeképződés. Az epek hiányától eltekintve azonban a génmanipulált növények semmiben sem különböztek nem transzgénikus társaiktól.

Alkalmazások géncsendesítéshez

A kutatók azt sugallják, hogy ez a géncsendesítési technika különösen hasznos lesz azoknál a növényeknél, amelyek alanyokat használnak – a növény törzsét és gyökérrészeit –, amelyekre a kívánt fajtát oltják. A gazdálkodók oltott alanyokat használnak számos fa és szőlő termesztésére.

Egy nap a géncsendesítést felhasználhatják betegségeknek ellenálló alanyok előállítására nem transzgénikus növények termesztésére. Az alanyok hordoznák a géncsendesítéssel bevezetett betegségrezisztencia tulajdonságokat. A betakarított termés azonban genetikailag nem módosulna, és nem lenne lehetőség arra, hogy az idegen géneket a virágporon keresztül véletlenül más hazai vagy vadon élő növényekre is átvigyék.

Dandekar és Escobar most a géncsendesítő technikát alkalmazza, hogy a diófák koronával szemben ellenálló legyen.

Kutatásukat a kaliforniai Walnut Marketing Board és a University of California BioSTAR Program finanszírozza.

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