arkadaşlar 2 sorum olucak:herbisite karşı dayanıklı transgonik bitki nasıl üretilir?? İnsan hemoglabinleri tütün bitkisi tarafından nasıl üretilir?? ben araştırdım bulamadım bi yardım elinizi uzatın lütfen
şimdiden teşekkürler
HERBİSİTLERE DAYANIKLI BİTKİ ELDE EDİLMESİ
Kültür bitkilerine herbisitlere karşı dayanıklılık kazandırılması yönünde yapılan çalışmalarda 3 değişik strateji izlenmektedir:
1. Hedef molekülün modifikasyonu
2. Hedef molekülün fazla üretimi
3. Etken maddenin detoksifikasyonu
Bu stratejilerden ilk iki tanesi herbisitin etkilediği hedef molekülün aktif maddeden korunmasına yönelik olup üçüncü stratejide ise aktif maddenin farklı bir bileşiğe çevrilerek etkenliğinin ortadan kaldırılmasını amaçlamaktadır.
Bu stratejilerin başarılı olarak uygulanabilmesi için,
moleküler biyoloji,
genetik mühendisliği,
genetik transformasyon,
bitki doku kültürü
yöntem ve uygulamalarının birlikte kullanılması gerekmektedir.
hedef gen klonlanması moleküler biyoloji
uygun bir transformasyon
vektörünün oluşturulması genetik mühendisliği
uygun bir gen aktarım sistemi ile
kültür bitkisinin genetik genetik transformasyon
transformasyonu
kültür bitkisinin rejenerasyonu, bitki doku kültürü
1)Hedef molekülün modifikasyonu
Amaç herbisitin aktif maddesinin hedef aldığı proteinin modifikasyonu (proteinin aktif maddeye duyarsız hale getirilmesi)dur. Böylece kültür bitkilerine, normal hücresel fonksiyonunu yerine getirebilen fakat herbisitin aktif maddesince etkilenmeyen, yeni bir protein sentezlettirilir.
Bu çalışmalarda iki farklı yaklaşım gözlenmektedir:
Hedef proteinin sentezinden sorumlu gen kültür bitkisinden izole edilip manipüle edildikten sonra tekrar kültür bitkisine aktarılır.
Hedef proteinin sentezinden sorumlu gen, herbisite dayanıklılık gösteren bir diğer organizmadan izole edilip kültür bitkisine aktarılmaktadır.
(1)
Hedef genin kültür bitkisinden izolasyonu
↓
Hedef genin manipülasyonu
↓
Manipülasyonu yapılan genin ,
gen aktarım vektörüne klonlanması
↓
Vektör aracılığı ile hedef genin bitki hücrelerine aktarımı
↓
Transgenik bitkilerin rejenerasyonu ve seçimi
(2)
Herbisite dayanıklı organizmanın belirlenmesi
↓
Hedef genin organizmadan izolasyonu
↓
Hedef genin vektöre klonlanması
↓
Vektör aracılığı ile genin bitki hücrelerine aktarımı
↓
Transgenik bitkilerin rejenerasyonu ve seçimi
Bu stratejiler izlenerek :
mutant ALS genleri kullanılarak sulfonilurea tipi herbisitlere dayanıklı transgenik bitkiler,
psbA geni (Triazine dayanıklı yabancı otlardan ve siyanobakterilerden izole edilen) tütüne aktarılarak triazine dayanıklı transgenik bitkiler,
Mutant aroA geni tütün ve domatese aktarılarak Glifosata dayanıklı transgenik bitkiler,
Memelilerde P450 monooksigenaz enziminin sentezinden sorumlu genin (ilaçları metabolize eden) tütüne aktarılması ile herbiside dayanıklı transgenik bitkiler,
Hedef molekülün yapısı aktarılan sentetik RNA/DNA mol.leri ile değiştirilerek İmmidazolin bazlı herbisitlere dayanıklı tr mısır bitkileri geliştirilmiştir.
2)Hedef Molekülün Fazla Üretimi
Amaç, bitkilerdeki hedef molekülün bazı genetik manipülasyonlarla daha fazla üretilmesi sonucu, herbisit aktif maddesinin varlığında da hedef molekülün sorumlu olduğu hücresel fonksiyonları yerine getirebilmesidir.
Bu yöntem kullanılarak:
Petunya da EPSPS aktivitesi 20 kez arttırılarak glifosata toleranslı bitkiler,
Darıdan izole edilen EPSPS geni ,buğdaya aktarılarak glifosata dayanıklı kallus dokusu,
Brassica napus ta glutamin sentetaz enziminin fazla sentezi ile PPT’ne dayanıklı bitkiler,
Tütünde glutamin sentetaz enziminin fazla sentezi ile PPT’ne dayanıklı bitkiler elde edilmiştir.
3)Etken Maddenin Detoksifikasyonu
Bitkiye herbisitin aktif maddesini detoksifiye eden yeni bir enzimin sentezlettirilmesidir.
Bu amaçla, detoksifikasyon yapan enzimin sentezinden sorumlu gen bitkilere aktarılmakta ve bunun sonucunda herbisitin aktif maddesi hedef molekülü etkileyemeyen bir bileşiğe çevrilmekte ve dolayısıyla hedef molekül herbisitin varlığında bile normal hücresel işlevini sürdürebilmektedir.
Bu yöntemle:
Bitkilere 2-4,D detoksifikasyonunu sağlayan bakteri orjinli monooksigenaz enzimi sentezlettirilerek bu herbisite dayanıklı tütün ve pamuk bitkileri,
PPT nin detoksifikasyonu amacıyla bakteri orjinli bar ve pat genleri bitkilere aktarılarak Bialafos ve/veya glufosinat amonyuma dayanıklı tr bitkiler geliştirilmiştir.
Glutamin Sentetaz İnhibitörleri YA DA PPT’e Dayanıklı Bitki Üretilme Mekanizması
Gram pozitif toprak bakterileri olan Streptomyces hygroscopicus ve Streptomyces viridochromogenes suşları fosfonotrisil-alanil-alanin yapısında bir tripeptid üretmektedirler. Bialaphos olarak adlandırılan bu bileşiğin hücre içerisinde peptidaz aktivitesi ile hidrolizi sonucu oluşan fosfinotrisin (PPT) glutamin amino asidinin bir analoğu olup amino asid biyosentezinde rol alan Glutamin Sentaz (GS) enziminin rakip inhibitörüdür.
PPT amino asit biyosentezinde önemli rolü olan glutamin sentetaz enzimini inhibe etmektedir. GS enzimi glutamik asit ile amonyumun tepkimeye girerek glutamini oluşturduğu tepkimeyi katalizleyen enzimdir.
GS enzimi
Glutamik asit + NH4 + ATP --------------------> Glutamin +ADP +Pi + H+
PPT’ye Dayanıklı Transgenik Bitkilerin Geliştirilmesi
Bahsedilen avantajları nedeniyle yabancı ot mücadelesinde yaygın olarak kullanımı sözkonusu olan PPT’nin kontak etkili herbisit olması yaygın olarak kullanımını etkileyen en önemli faktördür. Bu nedenle PPT’ye dayanıklılık gösteren kültür bitkilerinin geliştirilmesi yönünde bir çok çalışma bulunmaktadır.
Bu yönde 2 temel strateji vardır:
GS enziminin arttırılması
PPT’nin hücre içindeki detoksifikasyonu
ROUNDUP READY
RoundupTM glyphosate olarak bilinen kimyasal ismi N-phosphonomethylglycine olan glisin amino asidinden türemiş bir organofosfat bileşiğidir.
Çok geniş spektrumludur ve yeşil olan her bitkiyi öldürür.
Monsanto herbisit kullanımını arttırmak için glifosata dirençli ticari bitki çeşitleri geliştirmek istemiş ve 1980’lerin başlarında EPSPS genini izole ederek klonlamış ve bitkilere transforme ederek bu enzimin fazla üretilmesini sağlama metoduyla transgenik çeşitler elde etmiştir.
P.Hybrida’dan EPSPS üretimi
Bu EPSPS enziminin aşırı üretimi transgenik bitkilerin glifosata artan tolerans göstermelerini sağlamış fakat büyümede gecikmelere neden olduğu için ticari olarak kullanılamamıştır.
1990’ların ortalarında CP4 EPSPS geni olarak adlandırılan Agrobacterium CP4 ırkından elde edilen farklı bir EPSPS geni kullanıldı.
Yürütülen bu çalışmalar sonucunda soya DNA sı içerisine sabit olarak entegre olmuş CP4 EPSPS ve EPSPS CTP genlerini bütün olarak içeren PV-GMGT04 plasmidinin bir fragmenti bulundu.
Son transgenik türler yabani türlerden 3 kez daha fazla glifosata dirençli olmuşlardır. Glifosat işlemlerinin kullanımından kaynaklanan verim artışı Monsanto tarafından % 7 olarak belirtilirken bu transgenik türlerin geleneksel ıslah yöntemleri ile aynı seviyede eldesinin ise 20 yıl aldığı belirtilmiştir.
Roundur Ready soyalar
Yabani oylarla birlikte soyalar
Roundup uygulaması
Uygulama sonrası tarla görünümü
Monsanto’nun en popüler 4 Roundup Ready Ürünü:
1) RR soya
2) RR Mısır
3) RR Pamuk
4) RR Canola
alıntı
Tütünde yapılan başka ilginç bir biyoteknolojik çalışma ise, tütünden insan hemoglobinin üretilmesidir. Bu yöntemde hastanın kemik iliğinden eritroblastlar alınmaktadır (Bu hücredeki DNA hemoglobini üretmek için gerekli iki geni içermektedir) Bu genlerin tütün bitkisinde üretilmesi için gerekli diğer gen parçaları hemoglobin genlerinin başına ve sonuna eklenebilmektedir. Sonra bu yapı çoğaltılmak üzere bir bakteriye aktarılmaktadır. Çoğaltılan bu parçalar bitki hücrelerine gen taşıyabilen bir bakteri olan (Agrobacterium tumefaciens)’in plazmidine sokularak tütün bitkisine nakledilebilmektedir. Bu işlem sonunda hemoglobini kodlayan genler tütün bitkisinin genlerine eklenmektedir. Bu genler bitki hücresine hemoglobini oluşturacak iki protein zincirini üretmektedirler. Bu protein zincirleri kloroplastta demir gruplarıyla birleşmektedirler. Demir gruplarına dağılmış hemoglobin zincirleri ikişer ikişer birleşerek hemoglobin moleküllerini oluşturmaktadırlar. Elde edilen hemoglobin üreten bitki hücresi sentetik ortamda büyütülerek; tek bir hücreden bir tütün bitkisi üretilmektedir. Bu bitkinin tohumlarından da hemoglobin elde edilmektedir. Bu tütün tohumları sıvı azotta ezildikten sonra elde edilen toz hemoglobinde pek çok protein bulunmaktadır. Karışımdaki bu proteinler kolon kromotogrofisi tekniği kullanılarak birbirinden ayrılmaktadır. Bu işlem sonunda da hemoglobin kırmızı bir sıvı olarak elde edilmektedir (7).
alıntı..
bu kadar bulabildim umarım işine yarar arkadaşım..