Was sind Plastiden?

Plastiden sind spezielle Strukturen in Pflanzenzellen, die Lebensmittel und Pigmente für die Zelle herstellen und speichern. Sie sollten sich aus unabhängigen einzelligen Organismen entwickelt haben, die vor über einer Milliarde Jahren symbiotisch mit Pflanzen lebten, enthalten eine große Anzahl von Genen und stellt eine Reihe von Proteinen her. Es besteht großes Interesse daran, Plastiden als Fabriken für die Herstellung von Proteinen zu verwenden, die von pharmazeutischem Interesse sind. Andere umfassen Chromoplasten, die Pigmente wie Carotinoide aufbewahren, die für das Färben von Früchten und Blumen verantwortlich sind. Leukoplasten speichern Stärke, Lipide oder Proteine ​​- alle potenziellen Nahrungsquellen. Speicherwurzeln wie Kartoffeln und Karotten können Leukoplasten voller Stärke enthalten. Plastid -Typen können sich zusammenschließen und zu anderen Arten von Plastiden werden, abhängig vom Zustand der Zelle.Ves eine grüne Farbe für Blätter. Chlorophyll fängt die Energie aus Sonnenlicht ein und spaltet sie mit Wasserstoff aus dem Sauerstoff im Wasser ab. Dies erzeugt den Sauerstoff, den Menschen und Tiere atmen. Der Wasserstoff wird aus der Luft in Kohlendioxid eingebaut. Dieser Prozess der Photosynthese erzeugt die Glukose und andere Verbindungen, die die Pflanze für den Stoffwechsel verwendet.

Pflanzengewebe können eine große Anzahl von Plastiden in ihrem Zytoplasma haben. Eine Zelle kann über 50 davon haben. Diese Form aus der Aufteilung bestehender Plastiden und werden nur von einem Elternteil geerbt.

Plastiden haben eine interne Doppelmembran, die sie vom Rest der Zelle trennt. Innerhalb dieser Membran befinden sich viele spezialisierte Merkmale, wie eine Reihe zusätzlicher Membranen und die Plastoms oder die gesamte DNA der Plastid. Dieses Plastid -Genom codiert etwa 100 der Gene, die vom Plastid benötigt werden, aber der Rest ist b kodiert By der Zellkern. Somit ist die Plastid nicht völlig unabhängig vom Rest der Zelle, obwohl sie sich getrennt teilt.

Es gibt aggressive Untersuchungen, um Chloroplasten als Produktionsquelle für biologische Verbindungen wie Enzyme und Antikörper zu verwenden. Die Plastid -Transformation hat einen großen Vorteil gegenüber traditionellen Methoden gentechnisch technischer Pflanzen, da in den meisten Fällen die Plastiden im Pollen nicht gefunden werden. Daher sollten sie sich nicht auf benachbarte Pflanzen ausbreiten, und die gentechnisch veränderten Pflanzen würden isoliert. Dies sollte dazu beitragen, Bedenken hinsichtlich der Ausbreitung veränderter Gene in die Umwelt zu lindern.

Einführung von Genen in den Plastid ist viel komplizierter als die traditionellen Methoden zur Einführung von Genen in den Kern der Zelle, da jede Zelle mehr als 1.000 Plastome haben kann. Jeder muss auf die gleiche Weise geändert werden, damit diese Technik erfolgreich ist. Wenn er jedoch erfolgreich ist, kann das eingeführte Gen jedoch bis zu 25 umfassen% des gesamten zellulären Proteins. Außerdem können Pflanzen Veränderungen zu Proteinen vornehmen, die Bakterien nicht können, was ihnen einen Vorteil gegenüber der Produktion in bakteriellen Überexpressionssystemen verleiht.

In mehreren verschiedenen Pflanzenarten wurden ihre Plastiden erfolgreich verändert. Die Plastid -Transformation von Pflanzenembryonen oder junge Zellen wird häufig mit einer Partikelpistole erreicht. Diese Technik bezieht Gold- oder Wolframpartikel mit DNA und schießt sie dann in das Gewebe. Die verwendete DNA ist ein Plasmid, eine kreisförmige DNA -Einheit, die das gewünschte Gen enthält. Es enthält auch eine DNA -Sequenz, die es ihm ermöglicht, in der Zelle zu replizieren, und ein Gen für die Antibiotikaresistenz, um zu identifizieren, welche Zellen transformiert wurden.