Plastids คืออะไร?

Plastids เป็นโครงสร้างพิเศษภายในเซลล์พืชที่ผลิตและเก็บอาหารและเม็ดสีสำหรับเซลล์ คิดว่าวิวัฒนาการมาจากสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่อาศัยอยู่แบบ symbiotically กับพืชกว่าพันล้านปีก่อนพวกมันประกอบด้วยยีนจำนวนมากและผลิตโปรตีนจำนวนหนึ่ง มีความสนใจอย่างมากในการใช้ plastids เป็นโรงงานผลิตโปรตีนที่เป็นที่สนใจทางเภสัชกรรม

พลาสมิดที่รู้จักกันดีที่สุดคือคลอโรพลาสต์ซึ่งเป็นที่ตั้งของการสังเคราะห์ด้วยแสง คนอื่น ๆ รวมถึงโครโมโซมที่เก็บสีเช่นแคโรทีนอยด์ซึ่งมีหน้าที่ทำสีผลไม้และดอกไม้ Leucoplasts เก็บแป้งไขมันหรือโปรตีน - แหล่งอาหารที่มีศักยภาพทั้งหมด รากของที่เก็บเช่นมันฝรั่งและแครอทสามารถบรรจุเม็ดโลหิตที่เต็มไปด้วยแป้ง ประเภทพลาสมิดสามารถเชื่อมโยงกันกลายเป็นพลาสมิดชนิดอื่นขึ้นอยู่กับสถานะของเซลล์

คลอโรพลาสต์ประกอบด้วยคลอโรฟิลรงควัตถุซึ่งดูดซับแสงและให้สีเขียวแก่ใบไม้ คลอโรฟิลล์จับพลังงานจากแสงอาทิตย์และใช้มันเพื่อแยกไฮโดรเจนออกจากออกซิเจนในน้ำ สิ่งนี้สร้างออกซิเจนที่มนุษย์และสัตว์หายใจ ไฮโดรเจนถูกรวมเข้ากับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศ กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงนี้ผลิตกลูโคสและสารประกอบอื่น ๆ ที่พืชใช้สำหรับการเผาผลาญ

เนื้อเยื่อพืชสามารถมีพลาสมิดจำนวนมากในพลาสซึมของพลาสซึม หนึ่งเซลล์สามารถมีมากกว่า 50 เซลล์ แบบฟอร์มเหล่านี้จากการแบ่ง plastids ที่มีอยู่และสืบทอดมาจากผู้ปกครองคนเดียวเท่านั้น

Plastids มีเยื่อหุ้มสองชั้นภายในที่แยกพวกมันออกจากส่วนที่เหลือของเซลล์ ภายในเมมเบรนนี้มีคุณสมบัติพิเศษมากมายเช่นชุดเมมเบรนเพิ่มเติมและพ ลาส โตมหรือดีเอ็นเอรวมของพลาสมิด จีโนมพลาสมิดนี้เข้ารหัสประมาณ 100 ของยีนที่พลาสมิดต้องการ แต่ส่วนที่เหลือจะถูกเข้ารหัสโดยนิวเคลียสของเซลล์ ดังนั้นพลาสมิดจึงไม่เป็นอิสระจากส่วนที่เหลือของเซลล์แม้ว่ามันจะแยกออกจากกัน

มีงานวิจัยเชิงรุกที่จะใช้คลอโรพลาสต์เป็นแหล่งผลิตสารประกอบชีวภาพเช่นเอนไซม์และแอนติบอดี้ การแปลงพลาสมิดมีความได้เปรียบเหนือกว่าวิธีการดั้งเดิมของพืชทางพันธุวิศวกรรมเนื่องจากพลาสมิดไม่พบในเรณูในกรณีส่วนใหญ่ ดังนั้นพวกเขาไม่ควรแพร่กระจายไปยังพืชใกล้เคียงและพืชที่ดัดแปลงพันธุกรรมจะถูกแยกออก สิ่งนี้จะช่วยบรรเทาความกังวลเกี่ยวกับการแพร่กระจายของยีนที่เปลี่ยนแปลงไปสู่สิ่งแวดล้อม

การแนะนำยีนเข้าสู่ plastid นั้นซับซ้อนกว่าวิธีการนำยีนเข้าสู่นิวเคลียสของเซลล์เนื่องจากแต่ละเซลล์สามารถมี plastomes มากกว่า 1,000 แต่ละคนจะต้องมีการปรับเปลี่ยนในลักษณะเดียวกันเพื่อให้เทคนิคนี้ประสบความสำเร็จ อย่างไรก็ตามเมื่อประสบความสำเร็จยีนที่ได้รับการแนะนำอาจมีโปรตีนเซลล์สูงถึง 25% นอกจากนี้พืชสามารถปรับเปลี่ยนโปรตีนที่แบคทีเรียไม่สามารถทำให้พวกเขาได้เปรียบในการผลิตในระบบการแสดงออกของแบคทีเรีย

พืชหลายชนิดมี plastids ของพวกเขาประสบความสำเร็จในการแปลง การแปลงพลาสมิดของตัวอ่อนของพืชหรือเซลล์เล็ก ๆ มักจะประสบความสำเร็จด้วยปืนอนุภาค เทคนิคนี้เคลือบอนุภาคทองคำหรือทังสเตนด้วย DNA แล้วจึงนำมันไปไว้ในเนื้อเยื่อ DNA ที่ใช้คือพลาสมิดซึ่งเป็นหน่วยวงกลมของ DNA ที่มียีนที่ต้องการ นอกจากนี้ยังจะมีลำดับดีเอ็นเอที่อนุญาตให้ทำซ้ำในเซลล์และยีนสำหรับการดื้อต่อยาปฏิชีวนะเพื่อระบุเซลล์ที่ถูกเปลี่ยน