Agrobacterium-mediert genoverføring er mest brukt metode å lage GMO

I naturen er Agrobacterium tumefaciens en bakterium som infiserer røtter og stengler til planter og forårsaker sykdommen krongalle (bakteriesvulst). Bakterien setter inn i plantrøttecellen gen for produksjon av cytokinin og auxin som er plantehormoner. Dette vil føre til mye celledeling og vekst fra den smittet plantecellen. Dette kan føre videre til plantesykdommen krongalle. De cytokinin og auxin genene finnes på en liten plasmid (en sirkulær tråd med DNA) som bakterien kan føre inn i en plantecelle. Ved å utnytte denne bakterielle evne til å overføre fremmed gener til vertcellen, har Agrobacterium blitt en svært viktig verktøy for genteknologi.

Agrobacterium-mediert genoverføring er blitt brukt for å genmodifisere mange forskjellige avlinger rundt om i verden. Plasmidet kuttes åpent med enzymer brukt i bioteknologi for å kutte DNA der det er ønsket. Deretter er det ønsket gen for innføring i vertsplanten satt inn. Det endrede Agrobacterium kan dele celler og danne en bakterie kultur med innsatt gen for overføring i celler fra planten som skal få genet.

Agrobacterium-mediert genoverføring er en prosess der fremmede gener blir satt inn i cellevevskulturer for å danne en plante med nye egenskaper. Nye egenskaper som insektresistens- eller ugressmiddeltoleranse er dem som er oftest satt inn avlinger. Genmodifiserte tofrøbladete planter som soya f.eks MON 87708, oljeraps f.eks MON 88302, bomull f.eks GHB614 og mange andre genmodifiserte avlinger har blitt utviklet ved bruk av Agrobacterium.

Agrobacterium-mediert genoverføring lykkes også med enfrøbladete planter som mais f.eks NK603. Teknologisk utvikling i Agrobacterium-mediert genoverføring har i seinere år ført til at cellevevskulturer til andre enfrøbladete planter også har blitt mulig til å modifisere med gen selektert fra bakterielle kulturer som f.eks ris, bygg, hvete og sukkerrør. Agrobacterium-mediert genoverføring er det mest vanlig brukte metode for overføring av genmodifikasjoner.

Potensiale kimceller fra planten for genmodifikasjon f.eks. utskjæringer av planteblad blir lagt på en plante spiring kultur i en petriskål. Disse utskjæringer blir deretter infisert med celle kultur med Agrobacterium med plasmiden med gen innsatt for overføring til planteceller. De genmodifiserte celler som kan vokse stimuleres med ulike vekstfremmede stoffer. Det blir brukt planteskudd forfremmende midler for å få de genmodifiserte cellene til å utvikle stengsler (skuddinduksjon). Der stengsler har vokst (forlengelse) kan disse bli satt på en medium med plante rot forfremmede midler for få cellene til å utvikle røtter (rotinduksjon). Planten blir dyrket frem med genmodifikasjon til en voksen plant med genmodifiserte frø.

Agrobacterium tumefaciens som er brukt til gen overføring av GMO produsenter, har blitt endret for å få bedre resultater i genmodifiserings prosessen. Det er blitt fjernet genene som føre til krongalle sykdom. Dette er for å unngå at det kan smitte med krongalle. Tross for alle kontroll kan de genmodifiserte planter bære på gener som er annerledes enn det som var intensjonen til produsentene. Gen for insektsresistens kan  f.eks. blir lit kortere der de blir opptatt i plantekromosom. Små endringer i gen kan føre til store endringer i egenskapen til  proteinet som den koder for, f.eks. endret toksisiteten. Cellebiologien av vert planten sine cellebiologi kan også vesentlig endre uttrykk av det innsatte genet på en uforutsigbar måte.

 

Lenke:

https://snl.no/Agrobacterium

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5323423/pdf/fpls-08-00246.pdf

 

Referanse:

Koetle M.J., Finnie J.F., Balázs E., and J. Van Staden. 2015. A review on factors affecting the Agrobacterium-mediated genetic transformation in ornamental monocotyledonous geophytes. South African Journal of  Botany 98, 37-44.

Comments are closed.

EnglishNorwegian