色素体とは何ですか？

色素体は、細胞用の食物と顔料を製造および保存する植物細胞内の特殊な構造です。 10億年以上前に植物と共生的に生きていた独立した単細胞生物から進化したと考えられていますが、それらは多数の遺伝子を含み、多くのタンパク質を製造しています。医薬品の関心のあるタンパク質を生産するための工場としてプラスチドを使用することには多くの関心があります。

最もよく知られているプラ​​スチドは、光合成部位である葉緑体です。その他には、果物や花の着色の原因となるカロテノイドなどの色素を蓄えるクロモプラストが含まれます。 Leucoplastsには澱粉、脂質、またはタンパク質が蓄積します - すべての潜在的な食物源。ジャガイモやニンジンのような貯蔵根には、澱粉でいっぱいの白子形成剤が含まれています。プラスチドタイプは、細胞の状態に応じて、他のタイプのプラスチドになり、他のタイプの色素体になります。葉の緑色を誘います。クロロフィルは日光からのエネルギーを捕捉し、それを使用して水中の酸素から水素を分割します。これは、人間と動物が呼吸する酸素を生成します。水素は空気から二酸化炭素に組み込まれます。この光合成のプロセスは、植物が代謝に使用するグルコースやその他の化合物を生成します。

植物組織は、細胞質に多数のプラスチドを持つことができます。 1つのセルには50を超える可能性があります。これらの形式は、既存のプラスチドの分割から、片方の親からのみ継承されます。

色素体には、細胞の残りの部分からそれらを分離する内部二重膜があります。この膜には、一連の追加膜とプラストーム、またはプラスチドの総DNAなど、多くの特殊な特徴があります。このプラスチドゲノムは、プラスチドに必要な約100の遺伝子をコードしますが、残りはbですby細胞の核。したがって、プラスチドは、細胞の他の部分から完全に独立しているわけではありません。

酵素や抗体などの生物学的化合物の生産源として葉緑体を利用する攻撃的な研究が行われています。プラスチド形質転換は、ほとんどの場合花粉には色素が見られないため、遺伝的にエンジニアリング植物の従来の方法よりも大きな利点があります。したがって、それらは隣接する植物に広がるべきではなく、遺伝子組み換え植物は分離されます。これは、変化した遺伝子の環境への拡散に関する懸念を軽減するのに役立つはずです。

プラスチドに遺伝子を導入することは、各細胞が1,000以上のプラストームを持つことができるため、遺伝子を細胞の核に導入する従来の方法よりもはるかに複雑です。この手法を成功させるには、それぞれを同じ方法で変更する必要があります。ただし、成功した場合、導入された遺伝子は最大25を含むことができますすべての細胞タンパク質の％。さらに、植物は細菌ができないタンパク質を変化させることができ、細菌の過剰発現システムでの生産よりも有利になります。

いくつかの異なる植物種は、その色素体が正常に形質転換されました。植物胚または若い細胞の色素性変換は、しばしば粒子銃で達成されます。この技術は、金またはタングステン粒子をDNAで覆い、組織に撃ちます。使用されるDNAは、目的の遺伝子を含むDNAの円形単位であるプラスミドです。また、細胞内で複製できるDNA配列と、どの細胞が変換されたかを識別するための抗生物質耐性の遺伝子も含まれます。