Imaj: Metòd tradisyonèl rejenerasyon plant mande pou itilize regilatè kwasans plant tankou òmòn, ki ka espesifik espès ak travay entansif. Nan yon nouvo etid, syantis yo te devlope yon nouvo sistèm rejenerasyon plant pa reglemante fonksyon an ak ekspresyon jèn ki enplike nan dedifferentiation (pwopagasyon selil) ak rediferansasyon (organogenesis) nan selil plant yo. Gade plis
Metòd tradisyonèl rejenerasyon plant mande pou itilize nanregilatè kwasans plant yotankouòmòns, ki ka espès espesifik ak travay entansif. Nan yon nouvo etid, syantis yo te devlope yon nouvo sistèm rejenerasyon plant pa reglemante fonksyon an ak ekspresyon jèn ki enplike nan dedifferentiation (pwopagasyon selil) ak rediferansasyon (organogenesis) nan selil plant yo.
Plant yo te sous prensipal manje pou bèt ak moun pou plizyè ane. Anplis de sa, plant yo itilize ekstrè divès kalite konpoze pharmaceutique ak terapetik. Sepandan, move itilizasyon yo ak demann k ap grandi pou manje mete aksan sou bezwen pou nouvo metòd elvaj plant yo. Avansman nan bioteknoloji plant yo ta ka rezoud mank manje nan lavni lè yo pwodui plant jenetikman modifye (GM) ki pi pwodiktif ak rezistan nan chanjman nan klima.
Natirèlman, plant yo ka rejenere plant totalman nouvo nan yon sèl selil "totipotent" (yon selil ki ka bay plizyè kalite selil) lè yo dediferansye ak rediferansye nan selil ki gen estrikti ak fonksyon diferan. Kondisyone atifisyèl selil totipotent sa yo atravè kilti tisi plant yo lajman itilize pou pwoteksyon plant, elvaj, pwodiksyon espès transjenik ak pou rezon rechèch syantifik. Tradisyonèlman, kilti tisi pou rejenerasyon plant mande pou itilize regilatè kwasans plant (GGR), tankou auxin ak sitokinin, pou kontwole diferansyasyon selilè. Sepandan, kondisyon ormon optimal yo ka varye anpil selon espès plant yo, kondisyon kilti ak kalite tisi yo. Se poutèt sa, kreye pi bon kondisyon eksplorasyon ka yon travay ki pran tan ak travay entansif.
Pou simonte pwoblèm sa a, Pwofesè Asosye Tomoko Ikawa, ansanm ak Pwofesè Asosye Mai F. Minamikawa nan Chiba University, Pwofesè Hitoshi Sakakibara nan Nagoya University Graduate School of Bio-Agricultural Sciences ak Mikiko Kojima, yon teknisyen ekspè nan RIKEN CSRS, devlope yon metòd inivèsèl pou kontwòl plant atravè règleman. Ekspresyon jèn "devlopman reglemante" (DR) diferansyasyon selil pou reyalize rejenerasyon plant yo. Pibliye nan Volim 15 nan Frontiers in Plant Science nan dat 3 avril 2024, Doktè Ikawa te bay plis enfòmasyon sou travay rechèch yo, ki deklare: "Sistèm nou an pa sèvi ak PGR ekstèn, men olye li itilize jèn faktè transkripsyon pou kontwole diferansyasyon selilè. menm jan ak selil pluripotent pwovoke nan mamifè yo."
Chèchè yo eksprime de jèn DR, BABY BOOM (BBM) ak WUSCHEL (WUS), ki soti nan Arabidopsis thaliana (itilize kòm yon plant modèl) epi egzamine efè yo sou diferansyasyon kilti tisi nan tabak, leti ak petunia. BBM kode yon faktè transkripsyon ki kontwole devlopman anbriyon, tandiske WUS kode yon faktè transkripsyon ki kenbe idantite selil souch nan rejyon an nan meristem apical tire.
Eksperyans yo te montre ke ekspresyon Arabidopsis BBM oswa WUS pou kont li pa ase pou pwovoke diferansyasyon selil nan tisi fèy tabak. Kontrèman, ko-ekspresyon BBM fonksyonèl amelyore ak fonksyonman modifye WUS pwovoke yon fenotip diferansyasyon otonòm akselere. San yo pa itilize PCR, selil fèy transjenik yo diferansye an callus (mas selil dezoganize), estrikti vèt ki sanble ak ògàn ak ti boujon avantitif. Analiz Quantitative Polymerase Chain Reaction (qPCR), yon metòd ki itilize pou quantifier transkripsyon jèn yo, te montre ke Arabidopsis BBM ak WUS ekspresyon ki gen rapò ak fòmasyon nan kal transjenik ak lans.
Lè nou konsidere wòl enpòtan fitoormon yo nan divizyon selilè ak diferansyasyon, chèchè yo te mezire nivo sis fitoormon yo, sètadi auxin, cytokinin, asid abscisik (ABA), giberellin (GA), asid jasmonik (JA), asid salisilik (SA) ak metabolit li yo nan rekòt plant transjenik. Rezilta yo te montre ke nivo auxin aktif, cytokinin, ABA, ak GA inaktif ogmante kòm selil yo diferansye nan ògàn, mete aksan sou wòl yo nan diferansyasyon selil plant ak organojenèz.
Anplis de sa, chèchè yo te itilize transcriptom sekans RNA, yon metòd pou analiz kalitatif ak quantitative ekspresyon jèn, pou evalye modèl ekspresyon jèn nan selil transjenik ki montre diferansyasyon aktif. Rezilta yo te montre ke jèn ki gen rapò ak pwopagasyon selilè ak auxin yo te rich nan jèn diferan reglemante. Egzamen plis lè l sèvi avèk qPCR revele ke selil transjenik yo te ogmante oswa diminye ekspresyon nan kat jèn, ki gen ladan jèn ki kontwole diferansyasyon selil plant, metabolis, organojenèz, ak repons auxin.
An jeneral, rezilta sa yo revele yon nouvo apwòch versatile nan rejenerasyon plant ki pa mande pou aplikasyon ekstèn nan PCR. Anplis de sa, sistèm yo itilize nan etid sa a ka amelyore konpreyansyon nou sou pwosesis fondamantal nan diferansyasyon selil plant ak amelyore seleksyon bioteknolojik espès plant itil.
Mete aksan sou aplikasyon potansyèl travay li, Doktè Ikawa te di, "Sistèm rapòte a ta ka amelyore elvaj plant lè li bay yon zouti pou pwovoke diferansyasyon selilè nan selil plant transjenik san yo pa bezwen PCR. Se poutèt sa, anvan plant transjenik yo aksepte kòm pwodwi, sosyete a pral akselere elvaj plant ak diminye depans pwodiksyon ki asosye yo."
Konsènan Pwofesè Asosye Tomoko Igawa Doktè Tomoko Ikawa se yon pwofesè asistan nan Lekòl Gradye ortikilti, Sant pou Syans Plant Molekilè, ak Sant pou Agrikilti Espas ak Rechèch ortikilti, Inivèsite Chiba, Japon. Enterè rechèch li gen ladan repwodiksyon seksyèl plant ak devlopman ak bioteknoloji plant. Travay li konsantre sou konpreyansyon mekanis molekilè repwodiksyon seksyèl ak diferansyasyon selil plant lè l sèvi avèk divès sistèm transjenik. Li gen plizyè piblikasyon nan domèn sa yo e li se yon manm Sosyete Japonè Biotechnologie Plant, Sosyete Botanik Japon, Sosyete Japonè elvaj Plant, Sosyete Japonè Fizyolojis Plant, ak Sosyete Entènasyonal pou Etid Repwodiksyon Seksyèl Plant.
Diferansyasyon otonòm nan selil transjenik san yo pa itilize ekstèn nan òmòn: ekspresyon jèn andojèn ak konpòtman fitoormon
Otè yo deklare ke rechèch la te fèt nan absans nenpòt relasyon komèsyal oswa finansye ki ta ka entèprete kòm yon konfli potansyèl de enterè.
Limit responsabilite nou: AAAS ak EurekAlert pa responsab pou presizyon piblikasyon laprès pibliye sou EurekAlert! Nenpòt itilizasyon enfòmasyon pa òganizasyon ki bay enfòmasyon an oswa atravè sistèm EurekAlert la.
Tan pòs: Out-22-2024