Was sind Plastiden?

Plastiden sind spezielle Strukturen in Pflanzenzellen, die Lebensmittel und Pigmente für die Zelle herstellen und speichern.Sie sollten sich aus unabhängigen einzelligen Organismen entwickelt haben, die vor über einer Milliarde Jahren symbiotisch mit Pflanzen lebten, enthalten eine große Anzahl von Genen und stellt eine Reihe von Proteinen her.Es besteht großes Interesse daran, Plastiden als Fabriken für die Herstellung von Proteinen zu verwenden, die von pharmazeutischem Interesse sind.

Die bekanntesten Plastiden sind die Chloroplasten, die die Stelle der Photosynthese sind.Andere umfassen Chromoplasten, die Pigmente wie Carotinoide aufbewahren, die für das Färben von Früchten und Blumen verantwortlich sind.Leukoplasten speichern Stärke, Lipide oder Proteine mdash;Alle potenziellen Nahrungsquellen.Speicherwurzeln wie Kartoffeln und Karotten können Leukoplasten voller Stärke enthalten.Plastid -Typen können sich abhängig vom Zustand der Zelle umgehen und zu anderen Arten von Plastiden werden.

Chloroplasten enthalten das Pigmentchlorophyll, das Licht absorbiert und den Blättern eine grüne Farbe verleiht.Chlorophyll fängt die Energie aus Sonnenlicht ein und nutzt sie, um Wasserstoff aus dem Sauerstoff im Wasser abzuspalten.Dies erzeugt den Sauerstoff, den Menschen und Tiere atmen.Der Wasserstoff wird aus der Luft in Kohlendioxid eingebaut.Dieser Prozess der Photosynthese erzeugt die Glukose und andere Verbindungen, die die Pflanze für den Metabolismus verwendet.Eine Zelle kann über 50 davon haben.Diese Form aus der Teilung bestehender Plastiden und werden nur von einem Elternteil geerbt.

Plastiden haben eine interne Doppelmembran, die sie vom Rest der Zelle trennt.Innerhalb dieser Membran befinden sich viele spezialisierte Merkmale, wie eine Reihe zusätzlicher Membranen und das

Plastom

oder die Gesamt -DNA der Plastid.Dieses Plastid -Genom codiert etwa 100 der von der Plastid benötigten Gene, aber der Rest wird vom Zellkern kodiert.Daher ist die Plastid nicht völlig unabhängig vom Rest der Zelle, obwohl sie sich getrennt teilt.Plastid -Transformation hat einen großen Vorteil gegenüber traditionellen Methoden gentechnisch technischer Pflanzen, da in den meisten Fällen die Plastiden im Pollen nicht gefunden werden.Daher sollten sie sich nicht auf benachbarte Pflanzen ausbreiten, und die gentechnisch veränderten Pflanzen würden isoliert.Dies sollte dazu beitragen, Bedenken hinsichtlich der Ausbreitung veränderter Gene in die Umwelt zu verringern. Die Einführung von Genen in den Plastid ist viel komplizierter als die traditionellen Methoden zur Einführung von Genen in den Zellkern, da jede Zelle mehr als 1.000 Plastome haben kann.Jeder muss auf die gleiche Weise geändert werden, damit diese Technik erfolgreich ist.Bei Erfolg kann das eingeführte Gen jedoch bis zu 25% des gesamten zellulären Proteins ausmachen.Außerdem können Pflanzen Veränderungen zu Proteinen vornehmen, die Bakterien nicht können, was ihnen einen Vorteil gegenüber der Produktion in bakteriellen Überexpressionssystemen verleiht.

In mehreren verschiedenen Pflanzenarten wurden ihre Plastiden erfolgreich transformiert.Die Plastid -Transformation von Pflanzenembryonen oder junge Zellen wird häufig mit einer Partikelpistole erreicht.Diese Technik bezieht Gold- oder Wolframpartikel mit DNA und schießt sie dann in das Gewebe.Die verwendete DNA ist ein Plasmid, eine kreisförmige DNA -Einheit, die das gewünschte Gen enthält.Es enthält auch eine DNA -Sequenz, die es ihm ermöglicht, in der Zelle zu replizieren, und ein Gen für die Antibiotikaresistenz, um zu identifizieren, welche Zellen transformiert wurden.