Co jsou plastidy?
Plastidy jsou specializované struktury v rostlinných buňkách, které vyrábějí a ukládají potraviny a pigmenty pro buňku. Předpokládalo se, že se vyvinuly z nezávislých jednobuněčných organismů, které žily symbioticky s rostlinami před miliardou let, obsahují velké množství genů a vyrábí řadu proteinů. Existuje velký zájem o použití plastidů jako továren pro produkci proteinů, které jsou farmaceutickým zájmem.
Nejznámějšími plastidy jsou chloroplasty, které jsou místem fotosyntézy. Mezi další patří chromoplasty, které ukládají pigmenty, jako jsou karotenoidy, které jsou zodpovědné za zbarvení ovoce a květin. Leukoplasty ukládají škrob, lipidy nebo proteiny - všechny potenciální zdroje potravy. Úložné kořeny, jako jsou brambory a mrkev, mohou obsahovat leukoplasty plné škrobu. Plastidové typy se mohou vzájemně provést, stát se jinými typy plastidů, v závislosti na stavu buňky.Ves zelená barva listů. Chlorofyl zachycuje energii ze slunečního světla a používá ji k rozdělení vodíku z kyslíku ve vodě. To produkuje kyslík, který lidé a zvířata dýchají. Vodík je začleněn do oxidu uhličitého ze vzduchu. Tento proces fotosyntézy vytváří glukózu a další sloučeniny, které rostlina používá pro metabolismus.
rostlinné tkáně mohou mít v cytoplazmě velké množství plastidů; Jedna buňka může mít více než 50 z nich. Tyto formy z rozdělení stávajících plastidů a jsou zděděny pouze od jednoho rodiče.
Plastidy mají vnitřní dvojitou membránu, která je odděluje od zbytku buňky. V této membráně je mnoho specializovaných funkcí, jako je řada dalších membrán a plastome nebo celková DNA plastidu. Tento plastidový genom kóduje asi 100 genů potřebných plastidem, ale zbytek je kódován by jádro buňky. Plastid tedy není zcela nezávislý na zbytku buňky, i když se dělí samostatně.
Existuje agresivní výzkum, který využívá chloroplasty jako zdroj výroby pro biologické sloučeniny, jako jsou enzymy a protilátky. Plastidová transformace má velkou výhodu oproti tradičním metodám geneticky inženýrských rostlin, protože plastidy se ve většině případů ve většině případů nenacházejí. Neměly by se tedy šířit do sousedních rostlin a geneticky modifikované rostliny by byly izolovány. To by mělo pomoci zmírnit obavy z šíření změněných genů do životního prostředí.
Zavádění genů do plastidu je mnohem komplikovanější než tradiční metody zavádění genů do buněčného jádra, protože každá buňka může mít více než 1 000 plastomů. Každý z nich musí být upraven stejným způsobem, aby byla tato technika úspěšná. Pokud je však úspěšný, zavedený gen může zahrnovat až 25% všech buněčných proteinů. Navíc jsou rostliny schopny provést proteiny, které bakterie nemohou, což jim dává výhodu oproti produkci v bakteriálních nadměrnou expresi.
Několik různých druhů rostlin bylo úspěšně transformováno své plastidy. Plastidová transformace rostlinných embryí nebo mladých buněk je často dosažena částicovou zbraní. Tato technika potahuje zlaté nebo wolframové částice s DNA a poté je střílí do tkáně. Použitá DNA je plazmid, kruhová jednotka DNA obsahující požadovaný gen. Bude také obsahovat sekvenci DNA, která jí umožní replikovat v buňce, a gen pro antibiotickou rezistenci k identifikaci, které buňky byly transformovány.