Мобилните инженерство

Мобилен инженеринг на растенијата

Cодржина

• Видео: Наука 2.0. Рожницата. мобилните инженерство
• Видео: Генетски инженеринг

Главната задача на мобилен инженерство е дизајнот на нови форми на растенија со пожелно црти. Поволен метод за добивање dalnerodstvennyh хибриди врз основа на нови експериментални техника - parasexual хибридизација, врши од страна на протоплазматична фузија. Истражување на соматски хибридизација со протоплазматична фузија изврши. Истражување на соматски хибридизација на растенијата доаѓаат во три главни области:

1. истражување и реконструкција plasmagenes (генетскиот материјал е локализиран јадро);
2. студии за мобилен хибридизација филогенетски далечни растителни видови;
3. примаат преку протоплазматична фузија на соматски хибриди од практичен интерес за селекција.

Големи разлики соматски хибридизација со сексуален премин се како што следува. Прво, со користење на сексуална хибридизација може interbreed само зеленчук форми со нормална морфогенеза и Гаметогенеза. Prezigoticheskuyu некомпатибилност може да се надмине со методот на протоплазматична фузија. Второ, сексуалната процес е симетрична, а тоа е, донесе гамети во зигот еднакви групи на нуклеарни генетски материјал од двајцата родители. Производи од истата протоплазматична фузија често се асиметрични хибриди кои претставуваат важни форми содржат целата хромозомот збир на културни видот и неколку хромозоми или гени од диви родител. Трето, на екстра-нуклеарни генетски материјал во повеќето растенија од сексуална премин е наследена строго uniparental - преку мајчина линија. Протоплазматична фузија овозможува да се добие уникатна комбинација на митохондриална и Хлоропласт гени. Конечно, четвртиот разлика е во тоа сексуална хибридизација е можно само помеѓу филогенетски блиски видови на растенија. Кога соматски хибридизацијата е можно да се добие хибриди филогенетски далечни форми, кои се на вообичаениот начин да се премине невозможно.

Протоплазматична фузија започнува со воспоставување на контакт (прилепување) помеѓу соседните prazmalemmami protoplasts. Истовремено постои промена во својствата на мембраните, што доведува до нивното спојување. За експанзија на локалните цитоплазматски мост кој води до асоцијација cytoplasms за да формираат хибридни клетки - cybrids.

За формирање на хибридни protoplasts, protoplasts да се одгледува, така што тие може да се подели и да формираат калус од кои потоа може да се регенерира целото растение. Се зголемува бројот на видови за кои е можно да се спроведе целиот циклус на "фабрика - protoplasts - Калус - фабрика".

Еден од најважните моменти во текот на соматски хибридизацијата е поделбата на добиената хибридни клетки од родител. Избор parasexual хибриди може да се врши или на клеточно ниво или во фаза на регенерација на растенијата. Одгледување за фаза Регенерација растение има голем број на значајни недостатоци, се комплицира овој избор: 1) не постои гаранција дека сите хибридни растенија не се потомци на само хибрид kletki 2) пролонгира времето потребно за избор regenerantov- 3) голем влез на трудот време. Во овој поглед, развиени методи за избор на соматски хибриди на клеточно ниво. Најчестите методи се: 1) механички izolyatsii- 2) генетски komplementatsii- 3) физиолошки komplementatsii- 4) физички збогатување.

Видео: Наука 2.0. Рожницата. мобилните инженерство

Со население од растителни клетки ин витро по фузија може да се појават разни несакани генетски варијации (polyploidy, хромозомски преуредувања, повеќе мутации), што доведува до појава на форми, фенотипски сличен на хибрид. Исто така, агрегација на оригиналниот родителски клетки може да резултира со формирање на химерична ткива (растенија). Во врска со ова, избраниот вид на соматски хибриди треба да подлежат на дополнителни тестови за да ја провери нивната хибридност. Hybridological анализа ни овозможува да се процени на F1 потомство по само-опрашување. Цитогенетска анализа се базира на проучување на бројот и морфологија на хромозомите на хибридни и родителска клетки. Повеќе информативна метод за диференцијална боење на хромозоми. Цитогенетска анализа од најпознатите доказ за dalnerodstvennyh комбинации - mezhsemeystvennyh и mezhtribnyh.

Определување на активност на ензимски и проучување на изозим спектар открива хибрид природата на материјалот што се испитуваат. Во спектарот мора да се комбинираат хибрид изоензими зони специфични за секоја од родителите. Од големо значење е физиолошки стабилноста на различни форми во зависност изоензими диференцијација на клетки кои се користат за анализа.

Протеини Анализа "Фракција 1". Овој протеин е локализиран во хлоропластите и претставува ензим ribulose-1,5-difosfatkarboksilazu со оксигеназните активност и се состои од големи и мали единици. Составот со полипептид на две подединици е различна во различни растителни видови, така што овој протеин е маркер за проучување на medzhvidovyh хибриди. На мала подединица е кодиран од страна на нуклеарна геном и наследени dvuroditelski. На голема субединица е наследен uniparental (мајката) и е кодиран од страна на plastome. анализа на протеини обезбедува докази за хибридниот материјал и да ги елиминираат химеризам.

ДНК органели ограничување анализа. Анализа органела ДНК преку ограничување ензим е брз и точен метод за определување на хибридноста tsitoplazmonu. Рестрикција на ендонуклеаза SPECTRA кои произлегуваат од електрофореза vidospetsefichny и може да се користи за да се карактеризираат на ДНК на органели.

Молекуларна хибридизација на нуклеински киселини. Се применува како ДНК-ДНК или ДНК-РНК хибридизација. Степен на молекуларна hybridizable се користи за обележување на систематски и филогенетски поврзаност на видовите. Методот на студии молекуларна хибридизација со ветувачки природата parasexual хибриди, особено хибриди филогенетски далечински видови. Во случај кога анализа на хромозомски не е во можност да се открие присуство на клетки во хибридни хромозом на родител материјал, најсоодветен метод за анализа на хибриди, тоа е токму начинот на молекуларна хибридизација на нуклеинските киселини.

На фенотипската варијабилност согледана во соматските хибриди е одраз на генетски настани што се случуваат пред регенерација и 4 укажуваат на следниве извори на варијабилноста: 1) нуклеарна nesovmestimost- 2) intergenomic Митотичниот rekombinatsiya- 3) преку клонирање на клетка izmenchivost- 4) organoid разделување.

Следните ограничувања во однос на севкупниот успех на соматски метод хибридизација: 1) примена на овој метод бара ефикасна регенерација на растенијата од protoplastov- 2) соматски хибриди не се подложни на сексуална репродукција, сите interspecies соматски хибриди се sterilnymi- 3), со цел да се пренесе корисни гени на дивите видови во културата, се должи intergenomic или хромозомски рекомбинација помеѓу двете замена vidami- 4) фузија на protoplasts добиени растенија со хромозом броеви собирање та . Меѓутоа, брзиот напредок во подобрувањето на мобилни инженеринг техники ни овозможува да се надеваме дека соматски хибридизација како нов биотехнологијата стане меинстрим во одгледување да се произведе остварлива хибриди не-вкрстување видови.

Обнова на клетките е уште брзо се развиваат на полето на мобилни инженеринг. Тоа е сосема нова кафез собранието со комбинирање (спојување) изолирани клетки фрагменти еден со друг или со цели клетки. Како резултат на оваа реконструкција е можно да се создаде мобилен претходно постоеле во природата. Сепак, многу проблеми на патот истражувања во оваа насока се поврзани со ограничен број на соодветни методи на фрагментација и поделба на хомогена популација на непроменети мобилен фрагменти.

Видео: Генетски инженеринг

Постојат голем број на техники за воведување на туѓите хлоропластите изолирани protoplasts. Една техника вклучува секвенцијален центрифугирање и protoplasts plastid 0.03% раствор на лизозим која има за модификација ефект врз мембраната. Стапката на пенетрација на туѓите органели во protoplasts во овој случај е 0,5%. Друг метод е дека еден изолиран клетки се инкубираат со ензимот cellulase на. По првата ќелија протоплазматична суспензија се пренесува во хлоропластите од 2% раствор на cellulase, и 0,2 M pH 5.4 NaNo3pri .. Со овој метод е успешна вградување во protoplasts функционално активни хлоропластите со следните регенерација на целата растенија. Трансплантација врши plastid црна nightshade носи гени контролирање на отпорност на атразин, културни компири. Анализа на ДНК Хлоропласт отпорни на атразин регенериран растенија компири покажа дека хлоропластите на овие редови дојде од nightshade.

Пренесување на високо хлоропластите може да придонесе кон активирање на фотосинтезата и зголемување на продуктивноста на растенијата. Меѓу голем број на генетски модифицирани растенија форми, формирана од сплотена protoplasts, постојат форми кои содржат пластиди на еден родител и митохондриите на друг, и обратно.

Нова насока растителна клеточна инженеринг е да се обезбеди необичен биолошките системи со воведување на микроорганизми во населението на култивирани клетки. Создавањето на овие здруженија е од интерес за следните задачи: 1) експериментален верификација на теоријата на endosymbiotic потеклото на еукариотски клетки во evolyutsii- 2) моделирање на природните симбиотски однос на растенија mikroorganizmov- 3) зголемување на продуктивноста на култивирани растенија kletok- 4) производство на растенија со нови svoystvami- 5) истражување на различни аспекти на интеракцијата на фабриката и патоген домаќин.

Подготовка на вештачки меѓуклеточната и интрацелуларни тип здружување врз основа на култивирани клетки или protoplasts изолирани од микроорганизми е еден од нови методи за модифицирање на растителна клетка. Прилично ветувачки тоа е за да се добие здруженија клеточни култури на растенија со микроорганизми, способни за одредување на атмосферата на молекуларен азот. Способноста да се формира азот одредување симбиотски системи стекнат одредени групи на повисоки растенија и микроорганизми. Во овој поглед, на прашањето за зголемување на способноста да влезат во таква симбиоза асоцијација за повеќето растенија е од големо економско значење и може да се реши со методи на мобилен инженерство.

Затоа, станува можно да се конструира клетки со нови својства. Реконструирани клетки добиени од јадрото и цитоплазмата на различно потекло, се лесни за употреба експериментални модели за решавање на ваквите важни биолошки проблеми, како што диференцијација, стареењето на клетките, цитоплазматски наследство. Хибридите растенија со генетски реконституира цитоплазмата претставуваат многу важна материјал за да се процени ефектот на две цитоплазматски genoforov за различни практично важни карактеристики на земјоделски култури.