$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
البكتيريا الزرقاء هي أحد الأسرة في اللغات تطويريا القديمة ومتنوعة من البكتيريا الموجودة في البيئة الطبيعية تقريبا على الأرض. في النظم الإيكولوجية البحرية أنها وفيرة للغاية ولعب دورا رئيسيا في العديد من الدورات المواد الغذائية، وهو ما يمثل ما يقرب من نصف تثبيت الكربون 1، والغالبية العظمى من تثبيت النيتروجين 2 ومئات الملايين من الأطنان من إنتاج النفط والغاز 3 في المحيطات سنويا. البلاستيدات الخضراء، العضية المسؤولة عن عملية التمثيل الضوئي في الطحالب والنباتات حقيقية النواة، من المرجح أن تطورت من cyanobacterium الذي كان محاطا الكائن المضيف 4. وقد ثبت أن البكتيريا الزرقاء الكائنات نموذج مفيدة لدراسة التمثيل الضوئي، نقل الإلكترون 5 والمسارات البيوكيميائية، وكثير منها يتم حفظها في النباتات. وبالإضافة إلى ذلك البكتيريا الزرقاء تستخدم بشكل متزايد لإنتاج الغذاء والوقود الحيوي 6، 7 الكهرباء والصناعية مركبات 8، بسبب مرحبا بهمتحويل كفاءة ghly من الماء وثاني أكسيد الكربون 2 إلى الكتلة الحيوية باستخدام الطاقة الشمسية 9. العديد من الأنواع يمكن زراعتها في الأراضي غير الصالحة للزراعة مع الحد الأدنى من المواد الغذائية ومياه البحر، مما يوحي بأن البكتيريا الزرقاء يحتمل زراعتها في نطاق واسع دون أن يؤثر ذلك على الإنتاج الزراعي. بعض الأنواع هي أيضا مصادر للمنتجات الطبيعية، بما في ذلك فطريات، مضاد للجراثيم ومضاد للسرطان المركبات 10،11.
القدرة على توليد المسوخ هي المفتاح لفهم السيانوبكتيريا الضوئي، والكيمياء الحيوية وعلم وظائف الأعضاء، وضرورية لتطوير سلالات للأغراض الصناعية. معظم الدراسات التي نشرت توليد سلالات معدلة وراثيا عن طريق إدخال الكاسيت المقاومة للمضادات الحيوية في الموقع من الفائدة. وهذا يحد من عدد من الطفرات التي يمكن إدخالها إلى سلالة، كما ليست سوى عدد قليل من الأشرطة المقاومة للمضادات الحيوية المتاحة للاستخدام في البكتيريا الزرقاء. سلالات تحتوي على جينات تمنح إعادة المضادات الحيويةمقاومة لأ لا يمكن استخدامها للإنتاج الصناعي في البرك المفتوحة، والتي من المرجح أن تكون وسيلة فعالة من حيث التكلفة الوحيدة لإنتاج الوقود الحيوي وغيرها من المنتجات ذات القيمة المنخفضة 12. جيل من المسوخ تحمل علامات يتغلب على هذه القيود. المسوخ تحمل علامات لا تحتوي على الحمض النووي الأجنبية، إلا إذا تضمن عمدا، ويمكن التلاعب بها عدة مرات. ولذلك فمن الممكن توليد العديد من التعديلات في سلالة كما تريد. وبالإضافة إلى ذلك، والآثار القطبية على الجينات المصب للموقع تعديل يمكن أن يكون الحد الأدنى، مما يسمح التعديل أكثر دقة للكائن الحي (13).
لتوليد سلالات متحولة، البلازميدات الانتحارية التي تحتوي على اثنين شظايا الحمض النووي متطابقة إلى مناطق في الكروموسوم السيانوبكتيريا المرافقة الجين المراد حذفه (وهو ما يسمى 5 'و 3' المناطق المحيطة) هي التي شيدت أولا. ثم يتم إدراج اثنين من الجينات بين هذه المناطق المحيطة. واحدة من هذه يشفر بروتين المقاومة للمضادات الحيوية. ثاني بترميز هيئة تنسيق المعونة، التي همزuces ليفانسوكراز، وهو مركب يمنح الحساسية للالسكروز. في المرحلة الأولى من العملية، المسوخ ملحوظ، سلالات أي تحتوي على بعض الحمض النووي الأجنبية، يتم إنشاء. يتم خلط بناء البلازميد مع الخلايا السيانوبكتيريا وأخذ الحمض النووي بشكل طبيعي من قبل الكائن الحي. ويتم اختيار Transformants النمو على لوحات أجار التي تحتوي على المضادات الحيوية المناسبة وراثى المسخ التحقق من PCR. البلازميدات الانتحارية لا يمكن نسخ ضمن سلالة من الفائدة. لذا فإن أي مستعمرات المقاومة للمضادات الحيوية سوف تنجم عن حدث إعادة التركيب حيث الجينات في المصالح في إدراجها في كروموسوم. لتوليد المسوخ لا تحمل علامات مميزة، متحولة ملحوظ ثم يتم خلط مع البلازميد انتحاري ثان يحتوي فقط على المناطق المحيطة 5 "و 3". ومع ذلك، إذا كان مطلوبا إدخال دنا غريب، البلازميد التي تتكون من 5 'و 3' المرافقة المناطق مع الكاسيت التي تحتوي على الجينات التي تهم تدرج بين هذه الشظايا الحمض النووي، ويمكن استخدامها. سيليction هو عن طريق النمو على لوحات أجار التي تحتوي على السكروز. كما السكروز قاتلة للخلايا عندما يتم التعبير عن الجين المنتج هيئة تنسيق المعونة، والخلايا الوحيدة التي البقاء على قيد الحياة هي تلك التي وقوع حدث إعادة التركيب الثاني، حيث الجين حساسية السكروز، بالإضافة إلى الجينات المقاومة للمضادات الحيوية، وقد معاد للخروج من كروموسوم وعلى البلازميد. ونتيجة لتبادل recombinational، يتم إدراج المناطق المحيطة وأي الحمض النووي بينهما في كروموسوم.
لقد استخدمت بنجاح هذه الأساليب لتوليد الطفرات الكروموسومية متعددة في نفس السلالة من Synechocystis ليرة سورية. PCC6803 (يشار إليها فيما Synechocystis) 13،14، ليعرض الطفرات نقطة واحدة في الجين 13 و للتعبير عن أشرطة الجينات. بينما الجيل بالضربة القاضية تحمل علامات وقد تجلى مسبق لعملنا في Synechocystis 15،16، وهي طريقة مفصلة، وساعد علىعرض مرئي من الخطوات الحاسمة، ليست متاحة للجمهور. لقد طبقنا أيضا نفس الأسلوب لتوليد بالضربة القاضية ملحوظة في cyanobacterium آخر نموذج، متعاقبات حبيبية ليرة سورية. PCC7002 (يشار إليها فيما متعاقبات حبيبية). يوفر هذا البروتوكول طريقة بسيطة واضحة لتوليد المسوخ وبروتوكول السريع للتحقق من صحة وتخزين هذه السلالات.