RFLPها به عنوان قطعات متفاوت از DNA هضم شده با اندونوکلئاز انحصاری که با استفاده از کاوشگر(پروپ) شناخته شده بین افراد معلوم می گردد. قطعات مختلف DNA توسط آنزیم های برشی ویژه ای که توالی های خاصی از نوکلئوتیدهای DNA را تشخیص داده و برش می دهند، تولید می گردد. یک گونه گیاهی تیپیک ممکن است در هر سلول تقریبا یک بیلیون جفت و یا بیشتر باز داشته باشد. پس از اینکه آنزیم برشی،DNA را برش داد، قطعات زیادی به وجود خواهد آمد که دامنه طولی از چند صد جفت باز تا بالغ بر چند هزار جفت باز دارند. همه این تعداد زیاد قطعات آنالیز نخواهند شد، بلکه توالی های خاص از DNA که در طول ژنوم توژیع شده و نسبت به DNAی کلون شده مکمل هستند برای حصول الگوی برشی در گیاهی خاص مورد تجزیه و تحلیل قرار خواهند گرفت.

برای مشاهده متن کامل روی ادامه مطلب کلیک کنید.

شاد باشید

۱. زنهای عامل مقاومت به بیماری

مقاومت به بیماری به عنوان مثال سفیدک و زنگ در غلات همیشه یکی از اهداف اصلاح نباتات بوده است. مقاومت به بیماریها معمولا توسط ژنهای معدودی کنترل میشود و توارث کیفی دارد. انتقال ژنهای کیفی در...

۲. مقاومت به آفات

باکتری باسیلوس تورین جینسیز  Bacillus thuringiensis تولید توکسین پروتئینی قوی مینماید که باعث کشتن لاروهای بعضی از پروانه ها و بیدها می شود. تا به حال از باکتری خشک شده برای کنترل لاروهای بید در درختان جنگلی استفاده شده است. ژنهای تولید کننده این...

۳.مقاومت به علف کشها

اکنون تولید محصولات زراعی در کشورهای در حال توسعه تا حد بسیار زیادی به کنترل شیمیایی علفهای هرز بستگی دارد و اصلاح محصولاتی که در مقابل علف کشهای مرد استفاده توسط کشاورزان مقاوم باشدُ جزء اهداف اصلاحی می باشد.

۴. افزایش کیفیت محصولات زراعی

پروتئینهای ذخیره ای در بذوری مثل غلات و لگومها از عوامل کیفی مهم این محصولات می باشد. این پروتئینها محصول تعداد نسبتا کمی ژن در چندین نسخه می باشد که اختصاصا در آندوسپرم (در غلات) یا در برگهای گیاهچه های گوشتی یا کوتیلدونها (در لگومها) فعالند. ژنهای خارجی، همراه ...

۵. تثبیت نیتروژن

زمانی که مهندسی ژنتیک برای اولین بار مورد بحث قرار گرفت، مهمترین هدف تولید گیاهان جدیدی بود که بتوانند نیتروژن مورد نیاز خود را به جای اینکه از کودهای نیتروژنه بگیرند از هوا دریافت نمایند، یعنی مثل بقولات نیتروژن هوا را تثبیت نمایند. در میان گیاهان زراعی مهم...

۶. تولید گیاهان زراعی با ارزش تغذیه زیاد

اگرچه بیوتکنولوژیست ها و به نژادگران بیشتر در رابطه با دستورزی ژنهای منفرد کار کرده اند، با این وجود امکان تولید موجودات تراریختی وجود دارد که به صورت کامل دارای مسیرهای متابولیکی جدیدی باشند. یک مثال بسیار قابل توجه، تولید... 

برای مشاهده متن کامل روی ادامه مطلب کلیک کنید.

شاد باشید

تراریختی در برنج با استفاده از یاحته های دیپلوئید انجام می شود و هر ژن خارجی فقط به یکی از جفت های کروموزوم وارد می گردد. تراریختی یاخته های هاپلوئید نظیر ریزهاگ ها و پینه مشتق از آن در اثر دوبرابر کردن کروموزوم ها، اصلاح برنج را کارآمدتر کرده است. در کشت بساک برنج روش های متعددی رواج یافته است. علاوه براین، پینه های مشتق از بساک های برنج به دلیل دوبرابر شوندگی خود به خودی کروموزومی سطوح پلوئیدی گوناگونی را نشان می دهد. اگر چه هاپلوئیدهای دوبرابر زیادی میتوانند باززایی شوند، اما یک روش درخور توجهی برای تحت کنترل درآوردن سطح پلوئیدی شناخته نشده است. اندازه پینه در سطح پلوئیدی گیاهان باززایی اثر می گذارد. این آزمایش فقط یک روز انتقال پینه را به محیط باززایی مورد بحث قرارمی دهد. بنابراین، بررسی این که آیا چنین رابطه ای برای پینه هایی که در زمان های مختلف کشت می شوند، می تواند به کار رود، نیاز به تحقیق دارد. در مورد اثر مواد نیمه جامد کننده محیط کشت پینه زایی برروی باززایی گیاهی مرحله بعدی، در کشت بساک برنج اطلاعاتی گزارش شده است. در این مقاله، آثار غلظت آگارز محیط پینه زایی، زمان انتقال پینه به محیط باززایی، قطر پینه و برهم کنش هایشان برروی باززایی گیاهچه ها و سطح پلوئیدی گیاهچه های باززایی شده مورد تحقیق قرار گرفت.

برای مشاهده متن کامل روی ادامه مطلب کلیک کنید.

شاد باشید 

کشت بساک به کشت بساکهایی اشاره دارد که دارای میکروسور یا دانه های گرده نابالغ هستند که برای تولید گیاهان هالوئید در محیط غذایی مصنوعی کشت می شوند. تعداد کروموزومهای گیاهان هاپلوئید حاصل، توسط روشهای مناسب دو برابر می شوند و تولید گیاهان دیپلوئید کاملا هوموزیگوس مینمایند، که در اینجا به این گیاهان دیلوئید حاصله هاپلوئیدهای مضاعف شده اطلاق می شود. کشت بساک برای اصلاح کنندگان نباتات دارای پتانسیل مفیدی است، چرا که هاپلوئیدهای مضاعف شده را می توان تکثیر نمود و پس از مدت کوتاهی به عنوان یک لینه خالص در گیاهان زراعی خود بارور و یا در فراینهای تولید گیاهان هیبرید، به عنوان لینه اینبر مورد استفاده قرار داد.

زمان لازم برای تولید یک واریته یا یک لینه اینبرد توسط روش هالوئیدهای مضاعف شده، در مقایسه با زمان لازم برای تولید یک واریته یا یک لینه اینبرد توسط خود باروری سه تا چهار سال کمتر طول می کشد.

علاوه بر روش تولید گیاهان هاپلوئید به طریقه کشت بساک یا تخمک لقاح نیافته، در طبیعت نیز ممکن است به طریقه سمی گامی ( روشی است که دانه گرده تخم را بارور می کند اما هسته آن با هسته تخمک ترکیب نمی شود، بلکه هر یک جداگانه تقسیمات میتوزی انجام می دهند) یا حذف کروموزومی به مقدار کمی گیاهان هاپلوئید تولید شوند.   

برای مشاهده متن کامل روی ادامه مطلب کلیک کنید.

شاد باشید

گیاهان تراریخت نقاط امیدی از سیستمهای تولید واکسن کم هزینه را نشان میدهند. محققین روشهای مختلفی را برای تولید واکسنهای گیاهی اعمال مینمایند، اما واکسنهای خوراکی که در حال حاضر توسط یک گروه تحقیقاتی به رهبری چارلز آرنتزن از دانشگاه A&M تگزاس در ایالات متحده در حال تولید هستند، احتمالاً ارزانترین نوع میباشند که به راحت¬ترین شکل قابل توزیع هستند. ایده حامی واکسنهای خوراکی این است که افراد، بعنوان بخشی از جیره غذایی خود، با خوردن گیاهانی که واکسن را تولید میکنند، دز مورد نیاز خورد را دریافت نمایند. گروه آرنتزن، کار خورد را با هدف تولید واکسنهای خوراکی برای پیشگیری از بیماریهای رودهای همچون وبا و اسهال که توسط باکتریهایی از قبیل E.coli، Shigella و Samonella ایجاد میشوند، شروع کرد. اسهال باکتریایی مهمترین عامل مرگ و میر کودکان در کشورهای در حال توسعه است. اولین گزارش از اصل بکارگیری یک سیستم بیان گیاهی برای تولید یک واکسن خوراکی در یک نشریه تحت معاهده همکاری حق انحصار بین الملل انتشار یافت که روشی را برای بیان یک پروتئین سطحی (spa) از Streptomyces mutans در توتون تا 2% از کل پروتئین برگ شرح داد. آنتی ژن سطحی هپاتیت B (HBsAg) در توتون بیان گردیدهاست (Mason et al. 1992) هرچند که میزان بیان آن اندک بوده است (01/0 درصد از پروتئین محلول). ایمنی به HBsAg در موش آزمایشگاهی تائید شده است.
گیاهان توتون و سیب زمینی تراریخت بیان کننده زیر واحد B انتروتوکسین حساس به گرما از E.coli با یک توالی نگهدارنده میکروزومی نیز تولید شدهاند (Haq et al. 1995). گیاهان تراریخت، پپتید خارجی را بیان نمودند و وقتیکه موشها از غده¬های سیب زمینی تراریخت تغذیه شدند، ایمنی خوراکی در آنها پدیدار گشت. این آزمایش سهولت استفاده از گیاهان تراریخت بعنوان سیستمهایی برای بیان و توزیع واکسنهای خوراکی را ترسیم مینماید. واکسن خوراکی گیاهی ضد اسهال که در سیب زمینی بیان می¬شوند، مدتی است که در مرحله آزمایشات انسانی قرار دارد (Tacket et al. 1998). یکی از مشکلاتی که در مورد سیب زمینی وجود دارد این است که بایستس قبل از مصرف، پخته شود. درجه حرارت طبخ ممکن است سبب دناتوره شدن پرتئین واکسن یا کاهش یا حذف توانایی آن در ایجاد ایمنی گردد.
معذالک مشکل سیب زمینی با متوسل شدن به موز که بصورت خام خورده می¬شود، ممکن است به زودی حل شود. آرنتزن و همکارانش، یک ژن بیگانه را به درختان موز منتقل نموده و بیان آن را نیز به اثبات رسانده اند. آنها در این آزمایش از ژن مولد پروتئین واکسن استفاده نکردند، اما قصد انتقال ژن انتروتوکسین E.coli را به موز دارن که اگر با موفقیت همراه شود میخواهند ژنهایی را برای پروتئینهای واکسنی دیگر به موز منتقل نمایند.
بنابراین گیاهان تراریخت این نوید را دادهاند که بعنوان سیستمهای کم هزینه برای تولید واکسن بکار روند. تلاشهای قابل توجهی در جهت بیان تعداد زیادی از پروتئینهای مورد استفاده در واکسن درمانی به مقادیر زیاد در گیاهان و استفاده از گیاهان به عنوان بیوراکتورهای عصر مدرن در حال انجام است.

شاد باشید

سنتز و توليد پروتئينهاي نوترکيب و واکسنها در گياهان يک پتاسيل عظيم در جهت کاهش هزينه و مديريت توليد واکسن به شمار مي رود. پروتئينهاي واکسني مشتق شده از گياهان در مقايل بيماريهاي انسان و حيوان را محافظت نموده و سلامتي آنها در آزمايشات کلينيکي نيز به اثبات رسيده است. واکسنهاي خوراکي در مقابل حرارت مقاوم بوده و هزينه توليد آنها ارزان و محدوديتهاي واکسنهاي سنتي را ندارند. اين واکسنها هم براي کشورهاي در حال توسعه و توسعه يافته مفيد هستند. واكسنهايي که بوسيله تزريق وارد بدن مي شوند و فقط ايمني سيسميک را ايجاد مي کنند که اين پاسخهاي ايمني ناكافي است، در حاليكه تحريك ايمني مخاطي بهترين نتيجه را در هنگام استفاده مستقيم واكسن را دارد. واكسنهاي مشتق شده از گياه، توانايي تحريك هردو پاسخ ايمني سيستميك و مخاطي را دارند. معمولا گياهاني نظير سيب زميني، گوجه فرنگي، موز، کاهو، برنج، گندم، سويا، ذرت و لگومها جهت توليد اين واکسنها مدنظر هستند. واکسنهاي از قبيل هپاتيت B، وبا، طاعون و... در گياهان توليد شده اند. اين واکسنها نيز مي تواند بيشترين کارايي را برعليه سلاحهاي زيستي داشته باشند.

برای مشاهده متن کامل روی ادامه مطلب کلیک کنید.

شاد باشید

باکتری خاکزی آگرو باکتریوم تومه فاشینز (Agrobacterium tumefaciens) و باکتریهای خوشاوند، ایجاد بیماری گال طوقه (Crowngall) در گیاهان دو لپه ای می کنند. این باکتری پلاسمید غده زای(Tumor-inducing) خود را که مختصرا با علامت T_i نشان داده می شود در محل طوقه وارد ساقه گیاه میکند. قسمت کوچک و بخصوص از پلاسمید T_i وارد هسته سلول گیاه میزبان شده و میان مولکول ژنتیکی گیاه میزبان جای می گیرد. این قطعه کوچک از پلاسمید را قطعه انتقالی نامیده و آنرا با علامت T-DNA نشان میدهند. چون این قطعه کوچک در مولکول ژنتیکی سلول میزبان جای گرفته است با تقسیم سلولی تکثیر یافته و به سلولهای جدید منتقل می شود. معمولا ژنهایی که روی مولکول ژنتیکی T قرار گرفته اند در سلول گیاه میزبان بیان می شوند. این ژنها همچنین سب تحریک و تکثیر سریع سلولهای گیاه میزبان می شوند و به این ترتیب ایجاد سلولهای سرطانی یا غده می کنند.

بیان ژنهای مولکول ژنتیکی Tدر سلولهای تغییر یافته گیاه میزبان پروتئین های تولید می کنند که گیاه قبلا قادر به تولید آنها نبوده و این باکتری از این مواد تغذیه کرده و تکثیر می یابد. همانطوری که قبلا اشاره شد بیان ژنهای انتقال یافته به گیاه میزبان برای موفقیت در مهندسی ژنتیک بسیار مهم است. چون ژنهای روی مولکول ژنتیکی T به آسانی در گیاهانی که مورد تهاجم باکتری اگروباکتریوم قرار میگیرند بیان میشوند، بنابراین می توان ژنهای مطلوب را وارد مولکول ژنتیکی T کرده و به این ترتیب ژنوتیپ سلول را در جهت مطلوب تغییر داد.

در حال حاضر پژوهش برای جایگزین کردن قسمتهایی از مولکول ژنتیکی T با ژنهای خارجی ادامه دارد. ظاهرا محدودیتی از نظر اندازه مولکول ژنتیکی خارجی که ممکن است به مولکول ژنتیکی پلاسمید T_i وصله شود نیست. تا کنون توانسته اند تا حدود چهل هزار جفت نوکلئوتید وارد مولکول ژنتیکی پلاسمید T_i بکنند که این مقدار نوکلئوتید متواند شامل ژنهای بسیار بزرگ و پیچیده باشد. ولی چون باکتری آگروباکتریوم تومه فاشینز قادر به تولید گال طوقه در گیاهان تک لپه ای نیست نمی توان آنرا برای تمام گیاهان زراعی به کار برد. هنوز ناقل مناسبی برای گیاهان تک لپه ای پیدا نشده است. ممکن است بتوان با استفاده از مهندسی ژنتیک ریخته ارثی آگروباکتریوم را به نحوی تغییر داد که بتواند در گیاهان تک لپه ای نیز ایجاد گال نماید.

تلاش برای ابداع روشهای بیوتکنولوژی برای تغییر دادن ریخته ارثی گیاهان تک لپه ای ادامه دارد. در سال 1988 میلادی پژوهشگران توانستند با استفاده از جرقه برق پروتوپلاست ذرت را شکافته و مولکول ژنتیکی خارجی به درون پروتوپلاست وارد کنند. سپس این پروتوپلاستهای تغییر یافته تحت کشت سلولی قرار دادند و گیاه کامل و جدید ذرت تولید کردند. ولی این گیاهان همگی عقیم و قادر به تولید مثل نبودند. در سال 1990 میلادی، پژوهشگران با استفاده از دستگاه های مخصوصی که اصطلاحا به تفنگ ژن معروفند  توانستند ذره های بسیار ریز فلزی را که روکشی از مولکول ژنتیکی  داشتند به داخل سلول ذرت وارد کنند. این مولکول ژنتیکی خارجی شامل ژن مقاومت به علفکش ویژه ای بود. بعد از کشت این سلولهای تغییر یاففته گیاهانی تولید شدند که وقتی در معرض علفکش قرار گرفتند هیچگونه حساسیتی نشان ندادند در حالی که گیاهان معمولی ذرت حساسیت نشان دادند. به علاوه، این گیاهان تغییر یافته بارور بودند و توانستند ژن مقاومت به علفکش را به نسل بعد منتقل کنند.

شاد باشید

بيوتكنولوژي به عنوان تكنيكهايي كه در آن از ارگانيسمهاي زنده براي ساخت يا ايجاد تغييرات در يك فرآورده استفاده مي شود تعريف شده است، همچنين مي توان مفاهيمي مانند افزايش محصول گياهان و جانوران يا توليد ميكروارگانيسمهايي براي كاربردهاي ويژه را نيز به آن افزود. البته در اين مقاله مفهوم مورد نظر تكنولوژي تغيير نقشه ژنتيكي است كه تحت عنوان مهندسي ژنتيك در كشور ما و ساير نقاط جهان شناخته شده است مي باشد.

برای مشاهده متن کامل روی ادامه مطلب کلیک کنید.

شاد باشید

محققین متعددی دانه گرده رابه عنوان یک حامل برای انتقال ژن پیشنهاد کرده اند. گزارش شده است که فرستادن DNAبه درون گامتها و پس از آن، لقاح و جنین زایی زایگوتی، منجر به انتقال ژن خواهد شد. این راهکار، ساده تر، سریعتر و ارزانتر از روشهای این ویترو می باشد. از آنجا که جداسازی تخمک ها مشکل بوده و تزریق DNA به درون کیسه جنینی در محل طبیعی خود نیز بسیار پر زحمت و غیر قابل پیش بینی به نظر میرسد، منطقی است که دانه گرده به عنوان یک حامل DNA مورد توجه قرار گیرد.

استفاده از دانه گرده تیمار شده با DNA به عنوان حامل برای گرده افشانی گیاهان بارور ذرت مورد مطالعه قرار گرفته است. گزارشات متعددی وجود دارد که نشان می دهد DNAمی تواند یا توسط دانه گرده در حال تندش جذب شود و درون هسته های اسپرم تلفیق گردد و یا از طریق مسیر عبور لوله گرده به تخم برسد.مشکلات اصلی، وجود دیواره سلولی و فعالیت آنزیم های نوکلئاز بر روی DNAمی باشد.

از آگروباکتریوم نیز برای انتقال T_DNAاز طریق دانه گرده به عنوان یک حامل برای غلبه بر فعالیت نوکلئازی بر روی DNA استفاده شده است. هر دوی این روش ها مرد آزمایش قرار گرفته اند و موفقیتهایی نیز حاصل شده است.

شاد باشید