Российская академия наук
Главный ботанический сад им.Н.В.Цицина
ЛАБОРАТОРИЯ БИОТЕХНОЛОГИИ РАСТЕНИЙ
 
 Главная  || БиоДайджест || Коллекция ||

Мини-хромосомы упростят разработку трансгенных растений
Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» по материалам ScienceDaily:  Мини-хромосомы позволяют быстро, эффективно и недорого встраивать целые комплексы генов в клетки растений. При этом встраиваемые ДНК-структуры успешно передаются как дочерним клеткам при митозе, так и следующим поколениям при мейозе.

Ученые университета Чикаго и компании Chromatin, работающие под руководством профессора Дафни Пройсс (Daphne Preuss), продемонстрировали, что с помощью разработанных ими «кукурузных мини-хромосом» (maize mini-chromosomes, MMC) в геном растения можно встраивать целые наборы генов, не нарушая при этом целостности и функциональности растительных организмов.

Метод можно использовать для повышения твердости, урожайности и питательной ценности культур. Его применение позволит повысить эффективность производства биоэтанола, а также создать растения, синтезирующие сложные биологические соединения, например, лекарственные препараты, с очень небольшими финансовыми затратами.

По словам Пройсс, являющейся президентом Chromatin, предлагаемая технология сократит время проведения любого нового трансгенного проекта с двух лет до одного года. Таким образом, специалисты получат возможность создавать лучшие продукты быстрее и с меньшими финансовыми затратами.

В основе создания трансгенных растений исторически лежат методы интегрирования фрагментов ДНК в хромосому растения. Это чревато нарушением функционирования важных генов или ограниченной или неконтролируемой экспрессией трансгена.

В настоящее время для того, чтобы встроить один ген, исследователи создают сотни трансгенных растений, в которых новый ген встроен в хромосому случайным образом. Если задача заключается во встраивании двух генов, приходиться создавать в два раза больше новых растений, проводить скрининг на выявление особей с удачно встроенными отдельными генами и скрещивать их между собой. Этот процесс очень кропотлив и требует больших затрат времени и средств.

В качестве альтернативы авторы предлагают использовать разработанные ими кукурузные мини-хромосомы, содержащие последовательности ДНК, обнаруженные в центромерах кукурузы – регионах хромосом, ответственных за наследование генов.

В таких искусственных хромосомах гены можно располагать в определенной последовательности, при этом каждый из них можно окружать последовательностями, формирующими желаемые регуляторные механизмы. Это обеспечивает более устойчивый результат и контроль над экспрессией. Неизмененный комплекс трансгенов передается как дочерним соматическим клеткам при митозе, так и следующему поколению растений при мейозе (делении с образованием гамет).

На основании анализа всех экспериментальных результатов авторы утверждают, что кукурузные мини-хромосомы в клетке ведут себя подобно отдельным хромосомам. Они изолированы от остальных хромосом и не теряют структурную стабильность от поколения к поколению. Содержащиеся в них гены полноценно экспрессируются и передаются посредством митоза и мейоза.

Компания Chromatin, занимающаяся усовершенствованием и изучением возможностей практического применения кукурузных мини-хромосом, основана в 2001 году. В октябре 2006 года Ведомство по патентам и товарным знакам США выдало компании патент на эксклюзивное право использования мини-хромосом при работе с любыми растениями.

В мае 2007 года биотехнологический гигант Monsanto купил неэксклюзивные права на использование технологии мини-хромосом при работе с кукурузой, хлопком, соей и канолой. В настоящее время Chromatin рассматривает продажу лицензий другим компаниям.

Разработчики также надеются применить технологию к другим культурам, в том числе сахарному тростнику и просу, которые можно использовать в качестве сырья для производства биотоплива. Параллельно рассматриваются другие направления, например, увеличение емкости мини-хромосом. Ученые уже продемонстрировали возможность встраивания в растительную клетку мини-хромосомы, размер которой в шесть раз больше размера первой мини-хромосомы (MMC1), что указывает на большие возможности данной ДНК-платформы.
 [23/10/2007]
 

0
5 наиболее читаемых статей по теме:
Генетика и генная инженерия:

· Генетики совершили открытие, которое может решить многие проблемы сельского хозяйства


· Растения заимствуют гены у «геномных паразитов»


· Дарвин был готов отказаться от своей теории

· Итоги международного симпозиума «Трансгенные растения и проблемы биобезопасности»

· Трансгены наступают


 


 Главная || БиоДайджест || Коллекция ||



Открытие страницы: 0.393 секунды и 25 запросов к базе данных