पौधों में एग्रोबैक्टीरियम मध्यस्थ जीन स्थानांतरण | जैव प्रौद्योगिकी (आरेख के साथ)

Agrobacterium पौधों में जीन स्थानांतरण मध्यस्थता!

एग्रोबैक्टीरियम एक ग्राम-नकारात्मक रोगजनक बैक्टीरिया है, जो पौधों की प्रजातियों में क्राउन पित्त गठन रोग को शामिल करता है। क्रोन पित्त का गठन घाव वाले स्थानों पर प्लांट सेल में ऑन्कोजेनिक (कैंसर का कारण) डीएनए के एक खंड के हस्तांतरण के कारण होता है।

यह डीएनए सेगमेंट (ट्रांसफर डीएनए या टी-डीएनए) बैक्टीरिया में ट्यूमर-उत्प्रेरण (टीआई) प्लास्मिड नामक बड़े प्लास्मिड पर मौजूद है। टी-डीएनए (लगभग 20 केबी लंबा) पुनर्संयोजन द्वारा संयंत्र गुणसूत्र में एकीकृत होता है। वायरलेंस (वायरल) जीन की एक श्रृंखला संक्रमण प्रक्रिया को निर्देशित करने में शामिल है। इसलिए जब एक पौधे की जड़ या तना घायल हो जाता है तो यह निश्चित प्रतिक्रिया देता है।

उन संकेतों के जवाब में, ए। टूमफ़ोर्ट्स के वायरल जीन सक्रिय हो जाते हैं, और टी-डीएनए के स्थानांतरण के लिए आवश्यक घटनाओं की एक श्रृंखला को प्लांट के गुणसूत्र को निर्देशित करते हैं। अलग-अलग वायरल जीन के कार्य में टी-डीएनए की एक प्रति शामिल है, इसके बाद एक नेता के रूप में कार्य करने के लिए कॉपी किए गए टी-डीएनए स्ट्रैंड के उत्पाद के अनुलग्नक के बाद, टी-डीएनए की लंबाई के साथ प्रोटीन जोड़ते हैं, संभवतः एक सुरक्षात्मक के रूप में। तंत्र।

ये अंततः बैक्टीरिया कोशिका झिल्ली में एक चैनल खोलते हैं, जिसके माध्यम से टी-डीएनए गुजरता है। टी-डीएनए तब घाव के माध्यम से पौधे में प्रवेश करता है। हालांकि, यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि बैक्टीरिया डीएनए साइटोप्लाज्म से प्लांट सेल के नाभिक में कैसे स्थानांतरित होता है, या टी-डीएनए प्लांट गुणसूत्रों में कैसे एकीकृत हो जाता है।

वेक्टर के रूप में इन जीवाणुओं का उपयोग करने के लिए इसके टी-डीएनए क्षेत्र को सीमावर्ती क्षेत्रों और वायरल जीन को छोड़कर हटा दिया जाता है। फिर ट्रांसजेन को टी-डीएनए क्षेत्रों के बीच डाला जाता है, जहां इसे प्लांट सेल में स्थानांतरित किया जाता है और यह पौधे के गुणसूत्र (छवि 1) में एकीकृत हो जाता है। टी-डीएनए को टीआई-प्लास्मिड्स में क्लोन किया गया है, जो आकार में कट जाता है और आगे हेरफेर की सुविधा के लिए ई.कोली में दोहराया जाता है। ये वैक्टर एग्रोबैक्टीरियम मेजबान उपभेदों में जुटाए जाते हैं और पौधे के ऊतकों को संक्रमित करते हैं।

इन संक्रमित पौधों के ऊतकों को बाद में मीडिया पर उगाया जाता है जिसमें विशिष्ट रसायनों, विकास नियामकों के साथ रूपांतरित कोशिकाओं के पुनर्जनन की सुविधा होती है। ट्रांस-फॉर्मेंट्स का चयन संस्कृति माध्यम में मौजूद एक एंटीबायोटिक की उपस्थिति में किया जाता है। तब्दील पौधों का विश्लेषण अंततः स्थिर जीन और सम्मिलित जीन के कार्यात्मक विश्लेषण के लिए किया जाता है।

प्रोटोप्लास्ट फ्यूजन:

सेल की दीवार के बिना कोशिकाओं को प्रोटोप्लास्ट के रूप में जाना जाता है। ये प्रोटोप्लास्ट कुछ रसायनों (जैसे पॉलीइथाइलीन ग्लाइकॉल, पीईजी) की उपस्थिति में सीधे डीएनए से आगे निकल सकते हैं। खूंटी की उच्च सांद्रता प्लाज्मा झिल्ली के पारगम्यकरण का कारण बनती है, जो डीएनए के प्रोटोप्लास्ट में उत्थान की अनुमति देती है। यहां तक ​​कि विद्युत संकेतों का उपयोग एक विद्युत प्रवाह पारित करके प्लाज्मा झिल्ली में छोटे छेद बनाने के लिए किया जा सकता है।

इसे विद्युतीकरण के रूप में जाना जाता है। ये छोटे एपर्चर तब प्रोटोप्लास्ट द्वारा विदेशी डीएनए को बढ़ाने में मदद करते हैं। इसके बाद कोशिका विभाजन और कोशिका विभाजन की शुरुआत होती है। हालांकि, प्रोटोप्लास्ट को सीधे जीन स्थानांतरण द्वारा ट्रांसजेनिक पौधों का उत्पादन पुन: उत्थान के लिए प्रोटोप्लास्ट की एक कुशल प्रणाली पर निर्भर करता है।

जीन-गन या बायोलिस्टिक जीन ट्रांसफर:

यह सबसे हालिया तकनीक है जहां कोई भी एक उच्च वेग पर सूक्ष्म कणों (जैसे सोने या टंगस्टन) को लोड करके एक सेल में ब्याज के डीएनए को वितरित कर सकता है। डीएनए पहुंचाने की इस प्रक्रिया को बमबारी कहा जाता है। सेल के अंदर, डीएनए अणुओं को कणों से मुक्त किया जाता है और अंततः यह डीएनए मेजबान सेल के परमाणु या ऑर्गेनेल जीनोम में एकीकृत हो जाता है।

ऊतक पूर्व पौधों अंततः मीडिया पर सुसंस्कृत पौधों को चुनने के लिए विशिष्ट हार्मोन / एंटीबायोटिक युक्त होते हैं। एक बार जब ब्याज की जीन वांछित मेजबान को हस्तांतरित हो जाती है, तो इसके स्थिर एकीकरण को स्थापित करने की आवश्यकता होती है जो पौधों को पुनर्जीवित करने के द्वारा किया जाता है। यह टिशू कल्चर तकनीक द्वारा हासिल किया जाता है।

ऊतक संस्कृति की प्रक्रिया को मोटे तौर पर चार चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

स्टेज I:

इसमें उपयुक्त खोजकर्ता का चयन और पोषक माध्यम में उसका स्थानांतरण शामिल है।

स्टेज II:

गुणन माध्यम पर बढ़ते ऊतक का प्रसार शामिल है।

चरण III:

मीडिया में बढ़ते ऊतक (कैलस) का स्थानांतरण शामिल है जहां यह इसके विभिन्न भागों में अंतर कर सकता है।

चरण IV:

इसमें प्राकृतिक वातावरण में पौधों का हस्तांतरण शामिल है। हालांकि, ब्याज के जीन को दो तरीकों से जोड़ा जा सकता है जैसे कि भावना और एंटीसेंस अभिविन्यास। जीन को व्यक्त करने या व्यक्त करने के लिए जीन को अभिविन्यास में रखा जा सकता है। हालांकि, यदि कोई अवांछनीय उत्पाद या जैव रासायनिक मार्ग में एक कदम को अवरुद्ध करना चाहता है, तो एक जीन को एक एंटीसेन्स ओरिएंटेशन में डाल सकता है।