Wat zijn plastiden?
Plastiden zijn gespecialiseerde structuren in plantencellen die voedsel en pigmenten voor de cel produceren en opslaan. Dacht dat hij is geëvolueerd van onafhankelijke eencellige organismen die symbiotisch met planten meer dan een miljard jaar geleden leefden, bevatten ze een groot aantal genen en produceren ze een aantal eiwitten. Er is veel interesse in het gebruik van plastiden als fabrieken voor het produceren van eiwitten die van farmaceutisch belang zijn.
De meest bekende plastiden zijn de chloroplasten, die de locatie van fotosynthese zijn. Anderen omvatten chromoplasten die pigmenten opslaan, zoals carotenoïden, die verantwoordelijk zijn voor het kleuren van vruchten en bloemen. Leucoplasten slaan zetmeel, lipiden of eiwitten op - alle potentiële voedselbronnen. Opslagwortels, zoals aardappelen en wortelen, kunnen leucoplasten vol zetmeel bevatten. Plastide -typen kunnen onderling over elkaar verbinden en andere soorten plastiden worden, afhankelijk van de toestand van de cel.ves een groene kleur voor bladeren. Chlorofyl vangt de energie van zonlicht en gebruikt deze om waterstof af te splitsen van de zuurstof in water. Dit produceert de zuurstof die mensen en dieren ademen. De waterstof wordt opgenomen in koolstofdioxide uit de lucht. Dit proces van fotosynthese produceert de glucose en andere verbindingen die de plant gebruikt voor het metabolisme.
Plantweefsels kunnen een groot aantal plastiden in hun cytoplasma hebben; Eén cel kan er meer dan 50 hebben. Deze vormen uit de verdeling van bestaande plastiden en worden alleen geërfd van één ouder.
Plastiden hebben een intern dubbel membraan dat ze scheidt van de rest van de cel. Binnen dit membraan zijn veel gespecialiseerde functies, zoals een reeks extra membranen en het plastome , of totaal DNA van het plastid. Dit plastide -genoom codeert ongeveer 100 van de genen die het plastide nodig hebben, maar de rest is gecodeerd By de kern van de cel. Het plastide is dus niet volledig onafhankelijk van de rest van de cel, hoewel het afzonderlijk verdeelt.
Er is agressief onderzoek om chloroplasten te gebruiken als een productiebron voor biologische verbindingen, zoals enzymen en antilichamen. Plastid -transformatie heeft een groot voordeel ten opzichte van traditionele methoden van genetisch technische planten, omdat de plastiden in de meeste gevallen niet in het stuifmeel worden gevonden. Ze mogen dus zich niet verspreiden naar aangrenzende planten en de genetisch gemodificeerde planten zouden worden geïsoleerd. Dit zou moeten helpen de bezorgdheid over de verspreiding van veranderde genen naar het milieu te verlichten.
Het introduceren van genen in het plastide is veel gecompliceerder dan de traditionele methoden om genen in de kern van de cel te introduceren, omdat elke cel meer dan 1.000 plastomen kan hebben. Elk moet op dezelfde manier worden gewijzigd om deze techniek succesvol te maken. Als het echter succesvol is, kan het geïntroduceerde gen echter maximaal 25 omvatten% van al het cellulaire eiwit. Bovendien kunnen planten wijzigingen aanbrengen in eiwitten die bacteriën niet kunnen, waardoor ze een voordeel krijgen ten opzichte van productie in bacteriële overexpressiesystemen.
Verschillende plantensoorten hebben hun plastiden met succes getransformeerd. Plastide -transformatie van plantenembryo's of jonge cellen wordt vaak bereikt met een deeltjespistool. Deze techniek bedekt goud- of wolfraamdeeltjes met DNA en schiet ze vervolgens in het weefsel. Het gebruikte DNA is een plasmide, een cirkelvormige DNA die het gewenste gen bevat. Het zal ook een DNA -sequentie bevatten waarmee deze in de cel kan repliceren, en een gen voor antibioticaresistentie om te bepalen welke cellen zijn getransformeerd.