O que são plastídeos?

Plastídeos são estruturas especializadas em células vegetais que fabricam e armazenam alimentos e pigmentos para a célula. Pensado em evoluído de organismos unicelulares independentes que viviam simbioticamente com plantas há mais de um bilhão de anos, eles contêm um grande número de genes e fabricam várias proteínas. Há muito interesse em usar plastídeos como fábricas para produzir proteínas que são de interesse farmacêutico.

Os plastídeos mais conhecidos são os cloroplastos, que são o local da fotossíntese. Outros incluem cromoplastos que armazenam pigmentos, como carotenóides, responsáveis ​​por colorir frutas e flores. Os leucoplastos armazenam amido, lipídios ou proteínas - todas as fontes alimentares em potencial. Raízes de armazenamento, como batatas e cenouras, podem conter leucoplastes cheios de amido. Os tipos de plastídios podem se interconverter, tornando -se outros tipos de plastídeos, dependendo do estado da célula.

cloroplastos contêm a clorofila de pigmento, que absorve luz e gives uma cor verde para as folhas. A clorofila captura a energia da luz solar e a usa para dividir o hidrogênio do oxigênio na água. Isso produz o oxigênio que os humanos e os animais respiram. O hidrogênio é incorporado ao dióxido de carbono do ar. Esse processo de fotossíntese produz a glicose e outros compostos que a planta usa para o metabolismo.

Os tecidos vegetais podem ter um grande número de plastídeos em seu citoplasma; Uma célula pode ter mais de 50 deles. Estes se formam da divisão de plastídeos existentes e são herdados apenas de um dos pais.

Os plastídeos têm uma membrana dupla interna que os separa do restante da célula. Dentro desta membrana estão muitos recursos especializados, como uma série de membranas adicionais e o plastome ou DNA total do plastídeo. Este genoma plastídeo codifica cerca de 100 dos genes necessários pelo plastídeo, mas o restante é codificado By o núcleo da célula. Assim, o plastídeo não é totalmente independente do resto da célula, mesmo que se divida separadamente.

Há pesquisas agressivas que utilizam cloroplastos como fonte de produção para compostos biológicos, como enzimas e anticorpos. A transformação plastídica tem uma grande vantagem sobre os métodos tradicionais de plantas geneticamente de engenharia, porque os plastídeos não são encontrados no pólen na maioria dos casos. Assim, eles não devem se espalhar para as plantas vizinhas, e as plantas geneticamente modificadas seriam isoladas. Isso deve ajudar a aliviar as preocupações sobre a disseminação de genes alterados no meio ambiente.

Introduzir genes no plastídeo é muito mais complicado do que os métodos tradicionais de introdução de genes no núcleo da célula, porque cada célula pode ter mais de 1.000 plastomos. Cada um deve ser modificado da mesma maneira para que essa técnica seja bem -sucedida. Quando bem -sucedido, no entanto, o gene introduzido pode compreender até 25% de toda a proteína celular. Além disso, as plantas são capazes de fazer alterações nas proteínas que as bactérias não podem, dando -lhes uma vantagem sobre a produção em sistemas de superexpressão bacteriana.

Várias espécies de plantas diferentes tiveram seus plastídeos transformados com sucesso. A transformação plastídica de embriões vegetais, ou células jovens, é frequentemente alcançada com uma pistola de partículas. Essa técnica revesta partículas de ouro ou tungstênio com o DNA e depois as atira no tecido. O DNA usado é um plasmídeo, uma unidade circular de DNA contendo o gene desejado. Ele também conterá uma sequência de DNA que lhe permite replicar na célula e um gene para a resistência a antibióticos para identificar quais células foram transformadas.